În gospodăria unei ferme țărănești puteți folosi nu numai energia vântului, a soarelui, ci și a biogazului.
Biogazul este un combustibil gazos, un produs al descompunerii microbiologice anaerobe a substanțelor organice. Tehnologiile de biogaz sunt cel mai radical, ecologic, non-deșeu mod de procesare, utilizare și dezinfectare a unei varietăți de deșeuri organice de origine vegetală și animală.
Condiții de obținere și valoarea energetică a biogazului.
Pentru cei care doresc să construiască o unitate de biogaz de dimensiuni mici pe gospodărie, este necesar să se cunoască în detaliu ce materii prime și ce tehnologie este posibilă pentru obținerea biogazului.
Biogazul produs în procedeul anaerob (fără aer) fermentare (descompunere), materia organică (biomasă) de origine diferită: excremente de pasare, blaturi, frunze, paie, tulpini, și alte deșeuri organice fermă individuală. Astfel, biogazul poate fi produs din toate deșeurile menajere care au capacitatea de a fermenteze și descompune într-o stare lichidă sau umedă fără acces la oxigen. Plantele anaerobe (fermentoare) fac posibilă procesarea oricărei mase organice atunci când procesul se desfășoară în două faze: descompunerea masei organice (hidratarea) și gazificarea acesteia.
Utilizarea masei organice, care a fost supusă descompunerii microbiologice în instalațiile de biogaz, crește fertilitatea solurilor, randamentele culturilor diferite cu 10-50%.
Biogazul care este eliberat în timpul fermentării deșeurilor organice complex compus dintr-un amestec de gaz metan: ( „mlaștină“ gaz) - 55-75% de dioxid de carbon - 23-33% hidrogen sulfurat - 7%. Fermentarea metanului este un proces bacterian. Principala condiție pentru fluxul și producerea biogazului este prezența căldurii în biomasă fără acces la aer, care poate fi creată în instalații simple de biogaz. Instalațiile sunt ușor de construit în ferme individuale sub formă de fermentatoare speciale pentru fermentarea biomasei.
În ferma gospodăriei, principala materie primă ecologică pentru încărcarea în fermentator este gunoiul de grajd.
În fermentator, împreună cu producția de gaz, decontaminarea deșeurilor organice din microflora patogenă, deodorizarea mirosurilor neplăcute secretate. Nămolul brun rezultat este descărcat periodic din fermentator și utilizat ca îngrășământ.
Pentru a încălzi masa prelucrată, se folosește căldură, care se eliberează atunci când se descompune în biofermenter. Pe măsură ce temperatura este redusă, intensitatea evoluției gazului scade în fermentator, deoarece procesele microbiologice din masa organică încetinesc. Prin urmare, izolarea termică sigură a instalației de biogaz (biofermenter) este una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea normală.
Pentru asigurarea modului necesar de fermentare, se recomandă amestecarea gunoiulului cu apă fierbinte, care se introduce în fermentator (de preferință 35-40 ° C). Pierderea căldurii trebuie minimizată și prin încărcarea și curățarea periodică a fermentatorului. Pentru o mai bună încălzire a fermentatorului, poate fi folosit un "efect de seră". Pentru aceasta, un cadru din lemn sau de metal ușor este instalat peste dom și acoperit cu folie de polietilenă. Cele mai bune rezultate sunt obținute la temperatura materialului brut, care este fermentat, 30-32 ° C și umiditate 90-95%. În sudul Ucrainei, instalațiile de biogaz pot funcționa eficient fără încălzirea suplimentară a masei organice din fermentator. În zonele de dungi de mijloc și de nord, o parte din gazul produs trebuie folosit în perioadele reci ale anului pentru încălzirea suplimentară a masei fermentate, ceea ce complică proiectarea instalațiilor de biogaz. Este posibil ca după prima umplere a fermentatorului și începutul extracției gazelor, acesta din urmă să nu ardă. Acest lucru se datorează faptului că gazul produs inițial conține mai mult de 60% dioxid de carbon. În acest caz, trebuie să fie eliberat în atmosferă și după 1-3 zile funcționarea instalației de biogaz va avea loc într-un regim stabil.
Fermentarea excrementelor de la un animal pe zi pot fi obținute: la bovine (greutate corporală 500-600 kg) - 1,5 metri cubi de biogaz, porci (greutate corporală de 80-100 kg) - 0,2 m³, pui sau iepure - 0,015 metri cubi.
Pentru o zi de fermentare din gunoi de grajd, se formează 36% din biogaz, iar porcii - 57%. În funcție de cantitatea de energie, un metru cub de biogaz este echivalent cu 1,5 kg de cărbune, 0,6 kg de kerosen, 2 kW / h de electricitate, 3,5 kg de lemn de foc și 12 kg de brichete de gunoi.
Tehnologiile de biogaz au fost dezvoltate pe scară largă în China, fiind introduse în mod activ în mai multe țări din Europa, America, Asia și Africa. În Europa de Vest, de exemplu, în România, Italia, mai mult de 10 ani în urmă a început să aplice masiv instalațiile de biogaz la scară mică cu un volum de materii prime procesate de 6-12 metri cubi.
Proprietarii de parcele de uz casnic și fermele din Ucraina, de asemenea, a început să manifeste interes în astfel de facilități. Pe teritoriul oricărui conac puteți echipa una dintre cele mai simple plante de biogaz, care, de exemplu, sunt folosite în fermele individuale din România. După cum se arată în Fig. 1-a, dimensiunea este echipată cu o groapă 1 și o cupolă 3. Groapa se confruntă cu plăci din beton armat cu grosimea de 10 cm, tencuite cu mortar de ciment și acoperite cu rășină pentru a se etanșa. Din fierul de acoperiș, un sunet de 3 m este sudat, în partea superioară a căruia se va acumula biogaz. Pentru a proteja împotriva coroziunii, clopotul este periodic pictat cu două straturi de vopsea pe bază de ulei. Este chiar mai bine să acoperi clopotul din interior cu un suriick plumb.
În partea superioară a clopotului, este instalată o conductă de ramificație 4 pentru îndepărtarea biogazului și un manometru 5 pentru măsurarea presiunii sale. Conducta de ieșire a gazului 6 poate fi confecționată dintr-un furtun de cauciuc, o țeavă de plastic sau metalică
În jurul fermecătorului de cariere se așează un canal de beton - hidroscoacă 2, umplut cu apă, în care marginile inferioare ale clopotului sunt imersate pe o distanță de 0,5 m.
Gazul poate fi alimentat în aragazul de bucătărie prin țevi din metal, plastic sau cauciuc. Pentru a preveni spargerea tubului datorită înghețării apei condensate în timpul iernii, se utilizează un dispozitiv simplu (Figura 1-b): tubul în formă de U 2 este conectat la conducta 1 în punctul cel mai de jos. Înălțimea părții sale libere ar trebui să fie mai mare decât presiunea biogazului (în mm de coloană de apă). Condensul 3 este drenat prin capătul liber al tubului, fără pierderi de gaze.
În a doua variantă, instalația (Fig. 1-c) cu diametrul de 1 orificiu de 4 mm, adâncime de 2 m în foi de acoperire de fier obkladyvayut care sunt sigilate ermetic. Suprafața interioară a rezervorului sudat este acoperită cu o rășină pentru protecție anticorozivă. Pe partea exterioară a marginii superioare a rezervorului de beton, este prevăzută o canelură inelară 5 cu o adâncime de până la 1 m, care este umplută cu apă. Partea verticală a baldachinului 2, care închide rezervorul, este instalată liber în acesta. Astfel, canelura cu apă turnată în ea servește ca o garnitură de apă. Biogazul este colectat în partea de sus a cupolei, unde prin orificiul 3 și mai departe prin linia 4 (sau un furtun) este livrat la locul de utilizare.
În rezervorul rotund 1 se încarcă circa 12 metri cubi de material organic (de preferință gunoi proaspăt), care este umplut cu o fracțiune lichidă de gunoi de grajd (urină) fără adăugarea apei. La o săptămână după umplere, fermentatorul începe să funcționeze. În această instalație, capacitatea fermentatorului este de 12 metri cubi, ceea ce face posibilă construirea acestuia pentru 2-3 familii, ale căror case nu sunt departe. O astfel de instalație poate fi construită pe o fermă dacă familia crește pe un contract de vițeli de taur sau conține mai multe vaci.
Schemele structurale și tehnologice ale celor mai simple instalații de dimensiuni mici sunt prezentate în Fig. 1-d, d, e, g. Săgețile indică mișcările tehnologice ale masei organice inițiale, gazului, prafului. Structurally, domul poate fi rigid sau din folie de polietilenă. Domul rigid poate fi realizat cu o piesă cilindrică lungă pentru imersie adâncă în masa prelucrată "plutitoare" (fig.1d) sau introdusă în obturatorul hidraulic (fig.1d). Corpul din film poate fi introdus în etanșarea hidraulică (figura 1-e) sau este realizat ca o pungă mare dintr-o singură bucată (figura 1-x). În ultima versiune, o pungă 9 este plasată pe sacul filmului, astfel încât punga nu se umflă prea mult și, de asemenea, să creeze o presiune suficientă sub film.
Gazul, care este colectat sub o cupolă sau un film, intră în conducta de gaze la locul de utilizare. Pentru a evita o explozie de gaz la ieșire, se poate instala o supapă reglată sub presiune. Cu toate acestea, pericolul unei explozii de gaz este puțin probabil, deoarece o creștere considerabilă a presiunii gazului sub cupola din urmă va fi ridicată în etanșarea hidraulică la înălțimea critică și se răstoarne, în timp ce eliberarea gazului.
Producția de biogaz poate fi redusă datorită faptului că se formează o crustă pe suprafața materialului organic din fermentator în timpul fermentației sale. Pentru ca acesta să nu interfereze cu orificiul de evacuare a gazului, el este rupt prin amestecarea masei în fermentator. Este posibil să se amestece nu manual, ci prin atașarea unui conector de metal de jos până la cupolă. Domul se ridică în obturatorul hidraulic la o anumită înălțime, cu acumularea de gaze și căderi pe măsură ce este folosit.
Datorită mișcării sistematice a domului de sus în jos, furcile legate de cupol vor distruge crusta.
Umiditatea ridicată și prezența hidrogenului sulfurat (până la 0,5%) contribuie la creșterea coroziunii părților metalice ale instalațiilor de biogaz. Prin urmare, starea tuturor elementelor metalice ale fermentatorului este monitorizată regulat și locurile de deteriorare sunt atent protejate, de preferință cu un fumigant de plumb în unul sau două straturi și apoi pictate în două straturi cu orice vopsea pe bază de ulei.
Fig. 1. Diagramele celor mai simple instalații de biogaz:
a). cu o cupola piramida: 1 - groapa de gunoi; 2 - obturator hidraulic; 3 - un clopot pentru colectarea gazului; 4, 5 - conductă de ramificație pentru îndepărtarea gazului; 6 - manometru;
b). Dispozitiv de evacuare a condensului: 1 - ieșire de gaz; 2 - țeavă în formă de U pentru condensat; 3 - condensat;
c). cu cupola conică: 1 - carieră pentru gunoi de grajd; 2 - cupola (clopot); 3 - partea extinsă a unei țevi de ramificație; 4 - o conductă pentru îndepărtarea gazului; 5 - obturator hidraulic;
g, d, e, g - diagrame ale variantelor celor mai simple instalații: 1 - furnizarea de deșeuri organice; 2 - recipient pentru deșeuri organice; 3 - locul unde gazul este colectat sub cupola; 4 - o conductă de ramificație pentru îndepărtarea gazului; 5 - drenajul de lut; 6 - manometru; 7 - cupola din folie de polietilenă; 8 - obturator de apă; 9 - marfă; 10 - sac de polietilenă solidă.
Instalație de biogaz cu masa de fermentație încălzită a căldurii generate de descompunerea dejecțiilor în fermentator aerob este prezentată în Fig. 2, cuprinde un rezervor de metan - un recipient metalic cilindric, cu adaos de gât 3, ventilul de scurgere 9, un agitator mecanic 5 și manșonul 6 biogaz selecție.
Fermentatorul 1 poate fi realizat dreptunghiular din materiale de lemn. Pentru descărcarea gunoiului tratat, pereții laterali sunt detașabili. Sexul fermentator - grila prin canalul tehnologic 10 aerul este suflat de suflanta 11. Partea superioară a fermentatorului este închisă scândurilor 2. Pentru a reduce pierderile de căldură, iar peretele de fund este fabricat cu stratul izolator termic 7.
Instalarea funcționează după cum urmează. Rezervorul de metan 4 este turnat prin Golovin 3 preparat anterior umiditate suspensie 88-92%, nivelul de lichid este determinată de partea inferioară a gâtului de umplere. fermentator Aerobic 1 prin porțiunea de deschidere superioară este umplut cu gunoi de grajd așternut sau amestec de îngrășăminte cu o umplutură în vrac uscat organic (paie, rumeguș) 65-69% umiditate. Când aerul este alimentat prin canalul de proces, masa organică începe să se descompună în fermentator și căldura este eliberată. Este suficient să încălziți conținutul metantankului. Ca rezultat, biogazul este eliberat. Se acumulează în partea superioară a metantankului. Prin conducta de ramificație 6 este utilizată pentru nevoile interne. În timpul fermentației, gunoi de grajd din metan este amestecat cu un agitator 5.
O astfel de instalație va fi plătită deja într-un an numai datorită utilizării deșeurilor într-o fermă personală.
Fig. 2. Diagrama instalației de biogaz cu încălzire:
1 - fermentator; 2 - scut din lemn; 3 - o gură jelitată; 4 - metantank; 5 - agitator; 6 - conductă de ramificație pentru colectarea biogazului; 7 - strat termoizolant; 8 - grătare; 9 - robinet de scurgere pentru masa reciclată; 10 canale pentru alimentarea cu aer; 11 - suflanta.
Instalație individuală de biogaz (IBGU-1) pentru o familie de țărani cu 2 până la 6 vaci sau 20-60 de porci sau 100-300 capete de păsări (Figura 3). Instalația poate procesa zilnic de la 100 la 300 kg de gunoi de grajd și produce 100-300 kg de îngrășăminte organice organice și 3-12 metri cubi de biogaz.
Pentru gătit pe o familie de 3-4 persoane este necesar să arzi 3-4 metri cubi de biogaz pe zi, pentru încălzirea unei case cu o suprafață de 50-60 de metri pătrați - 10-11 metri cubi. Instalarea poate funcționa în orice zonă climatică. Tula de plante "Stroytechnika" și de reparare-mecanice de plante "Orlovskiy" (Orel) a început producția lor de serie.
Fig. 3. Diagrama unei instalații individuale de biogaz IBGU-1:
1 - gât de umplere; 2 - agitator; 3 - o conductă de ramificație pentru extracția gazului; 4 - strat izolator termic; 5 - o conductă de ramificație cu macaraua pentru descărcarea masei reciclate; 6 - termometru.
Articole similare
-
Cum de a face publicitate unei afaceri mici în twitter, articole
-
Micul a scos o farfurie cu pastile valeriene, a mancat bucati de 16 pana la 30 mg
Trimiteți-le prietenilor: