Як виробляють біогаз?

Для виробництва біогазу з біомаси органічна речовина піддається процесам ферментації у спеціальних біогазових установках. В процесі зброджування утворюється газоподібний метан, горючий газ, який спочатку очищається від сторонніх газів, а далі перетворюється на енергетичні джерела відповідно до потреб.

Скільки біогазу виробляє станція за добу?

Добове виробництво біогазу становить 3600 куб. м — установка може виробляти на рік 2,64 МВт/год електроенергії та 3,16 МВт/год теплової енергії. Крім того, додатковий дохід буде отриманий за рахунок виробництва рідких і твердих добрив — до 28 000 т на рік (добрива є природним «відходом» роботи будь-якої станції).

Що таке біогаз в чому його переваги?

Біогаз – відновлюване джерело енергії. Виробництво біогазу вирішує екологічну проблему наявних обсягів органічних відходів, що генеруються всіма виробничими та переробними підприємствами, одночасно надаючи можливість отримувати енергетичні джерела з відходів власного підприємства, виробництва, домогосподарства.

Біогаз у домашніх умовах

Роботи з будівництва

Правила ремонту

Роботи по дому

Будівельний експерт

Професійно про головне

Енциклопедія знань

Керівництва

Робота на ділянці

Інтер'єр та дизайн

Ландшафт

Питання отримання метану цікавий тим власникам приватних господарств, хто займається розведенням птиці або свиней, а також тримає рогата худоба. Як правило, в таких господарствах виробляється значна кількість органічних відходів життєдіяльності тварин, вони-то і можуть принести чималу користь, ставши джерелом дешевого палива. Мета даного матеріалу - розповісти, як добути біогаз в домашніх умовах, використовуючи ці самі відходи.

Загальні відомості про біогаз
Одержуваний з різного гною і пташиного посліду домашній біогаз здебільшого складається з метану. Там його від 50 до 80% залежно від того, чиї відходи життєдіяльності використовувалися для виробництва. Того самого метану, що горить в наших плитах і котлах, і за який ми платимо часом чималі гроші згідно з показаннями лічильника.

Частка, що залишилася речовин (25-45%), з яких складається домашній біогаз, припадає на вуглекислий газ (до 43%) і сірководень (1%). Також у складі пального присутній азот, аміак і кисень, але в незначних кількостях. До речі, саме завдяки виділенню сірководню та аміаку гнойова купа видає такий знайомий «приємний» запах. Що стосується енергетичного змісту, то 1 м3 метану теоретично може виділити при спалюванні до 25 МДж (6.95 кВт) теплової енергії. Питома теплота згоряння біогазу залежить від частки метану в його складі.

Для довідки. На практиці перевірено, що для обігріву утепленого будинку, що знаходиться в середній смузі, потребно близько 45 м3 біологічного пального на 1 м2 площі за опалювальний сезон.
Природою влаштовано так, що біогаз із гною утворюється мимовільно і незалежно від того, хочемо його отримувати чи ні. Гнойова купа перегниває протягом року - півтора, просто перебуваючи на відкритому повітрі і навіть при негативній температурі. Весь цей час вона виділяє біогаз, але тільки в невеликих кількостях, оскільки процес розтягнуто в часі. Причиною служать сотні видів мікроорганізмів, що знаходяться в екскрементах тварин. Тобто, для початку газовиділення нічого не потрібно, воно відбуватиметься самостійно. А ось для оптимізації процесу і його прискорення потрібно спеціальне обладнання, про що піде мова далі.

Технологія отримання біогазу
Суть ефективного виробництва - прискорення природного процесу розкладання органічної сировини. Для цього знаходилися в ньому бактеріям необхідно створити найкращі умови для розмноження та переробки відходів. І перша умова - помістити сировину в закриту ємність - реактор, інакше - генератор біогазу. Відходи подрібнюються і перемішуються в реакторі з розрахунковою кількістю чистої води до отримання вихідного субстрату.
Примітка. Чиста вода необхідна для того, щоб в субстрат НЕ потрапили речовини, які згубно впливають на життєдіяльність бактерій. Як наслідок, процес бродіння може сильно сповільнитися.

Промислова установка з виробництва біогазу обладнана підігрівом субстрату, засобами перемішування і контролю над кислотністю середовища. Перемішування виконується з метою видалити з поверхні тверду кірку, що виникає під час бродіння і заважає виділенню біогазу. Тривалість технологічного процесу - не менше 15 днів, за цей час ступінь розкладу досягає 25%. Вважається, що максимальний вихід пального відбувається до 33% розкладання біомаси.

Технологією передбачається щоденне оновлення субстрату, так забезпечується інтенсивне отримання газу з гною, в промислових установках воно обчислюється сотнями кубічних метрів в день. Частина відпрацьованої маси в розмірі близько 5% від загального обсягу видаляється з реактора, а на її місце завантажується стільки ж свіжого біологічної сировини. Відпрацьований матеріал використовується як органічне добриво полів.

Схема біогазової установки
Отримуючи біогаз в домашніх умовах, неможливо створити настільки сприятливі умови для мікроорганізмів, як у промисловому виробництві. І в першу чергу це твердження стосується організації підігріву генератора. Як відомо, це вимагає витрат енергії, що веде до істотного подорожчання собівартості пального. Контролювати дотримання слабощелочной середовища, притаманною процесу бродіння, цілком можливо. Тільки як її коригувати в разі відхилень? Знову витрати.

Власникам приватних господарств, бажаючим видобувати біогаз своїми руками, рекомендується виготовити реактор простої конструкції з доступних матеріалів, а потім його модернізувати в силу своїх можливостей. Що треба зробити:
• герметично закривається ємність об'ємом не менше 1 м3. Різні баки і бочки малих розмірів теж підійдуть, але пального з них буде виділятися мало через недостатньої кількості сировини. Такі обсяги виробництва вас не влаштують;

• організовуючи виробництво біогазу в домашніх умовах, ви навряд чи станете робити підігрів ємності, а ось утеплити її потрібно обов'язково. Інший варіант - заглибити реактор в землю, виконавши теплову ізоляцію верхній частині;
• встановити в реакторі ручну мішалку будь-якої конструкції, вивівши рукоятку через верхню кришку. Вузол проходу ручки повинен бути герметичним;
• передбачити патрубки для подачі і вивантаження субстрату, а також для відбору біогазу.

Як отримати біогаз в домашніх умовах?
Операція перша - подрібнення відходів до фракції, чий розмір не більше 10 мм. Так набагато легше приготувати субстрат, та й бактеріям буде простіше переробляти сировину. Отримана маса ретельно перемішується з водою, її кількість - близько 0.7 л на 1 кг органіки. Як вже сказано вище, воду слід використовувати тільки чисту. Потім субстратом заповнюється біогазова установка, зроблена своїми руками, після чого реактор герметично закривається.

Кілька разів протягом дня треба навідуватися до ємності, щоб перемішати вміст. На 5-й день можна перевіряти наявність газу, і якщо він постане, періодично відкачувати його компресором в балон. Якщо цього вчасно не робити, то тиск усередині реактора зросте і бродіння сповільниться, а то і зупиниться зовсім. Через 15 днів треба здійснювати вивантаження частини субстрату і додавання такого ж кількість нового. Подробиці можна дізнатися, переглянувши відео:

Висновок
Цілком імовірно, що найпростіша установка для отримання біогазу не забезпечить всі ваші потреби. Але, враховуючи нинішню вартість енергоресурсів, це вже буде чималим підмогою в домашньому господарстві, адже за вихідна сировина вам платити не доводиться. З часом, щільно займаючись виробництвом, ви зможете вловити всі особливості і провести необхідне удосконалення установки.

Как добыть биогаз из органических отходов в домашних условиях?

Немецкий стартап (B)energy создал систему, которая может производить биогаз в домашних условиях и сохранять его в мешках.

(B)energy — это социально-ориентированный бизнес-проект, который позволяет домохозяйствам в сельских районах Африки, Азии и Южной Америки самостоятельно производить биогаз. Причем производить не только для своих целей, но и для продажи. Если биогаза будет производиться больше, чем нужно для потребностей домохозяйства — его можно поставлять другим пользователям и получать дополнительный доход. Это стало возможным благодаря уникальной технологии сохранения и транспортировки выработанного биогаза.

Таким образом тот, кто приобретет установку станет не только предпринимателем, но и инвестором в экологически безопасное будущее.

От отходов к биоэнергии

Биогаз производится из органических отходов (например, навоза, кухонных отходов, фекалий, сельскохозяйственных отходов) и жидкости (вода, сточные воды, моча). Подготовленное сырье смешивается и подается в установку. А биогаз, который выделяется, поступает непосредственно в упаковку — специальные мешки. Там он может хранится до своей транспортировки или использования.

15 кг коровьего навоза и столько же сточных вод (кухонных или из ванной) смогут производить такое количество биогаза, который покроет большую часть потребляемой энергии при приготовлении еды.

В условиях солнечной погоды установка полностью наполнит специальный мешок биогазом. Такого количества газа хватит на 3-4 часа работы газовой плиты. А отходы, которые останутся — ценное органическое удобрение. Его можно вносить непосредственно в огород.

Установка будет полезна даже тем, у кого нет фермы. Отходов, которые образуются в процессе жизнедеятельности хватит, чтобы снизить энергетические затраты.

Экологически чистая энергия

Если домохозяйства, которые используют дрова или уголь для приготовления пищи перейдет на биогаз — это сразу же принесет позитивный эффект. Снизиться потребления угля и выбросы вредных веществ в атмосферу. Также будут перерабатываться отходы и образовываться органические удобрения.

В Индии и некоторых африканских странах уже используются эти биогазовые системы

Такие установки уже начали работу. Например, в сельской школе Руанды установили биогазовую систему. Школа имеет свое хозяйство: есть коровы, овцы, кролики и свиньи. Поэтому образуется много отходов. Сейчас отходы фермы используются для производства биогаза.

Кухня достаточно далеко от системы производства биогаза, поэтому топливо наполняется в специальные мешки и транспортируется. Установка позволяет готовить пищу для 60 школьников.

А в Эфиопии пошли еще дальше. Там региональный экологический центр совместно с университетом Аддис-Абебы производят биогаз и продают его в мешках на улицах села Арсинегеле. Пока что это экспериментальный проект. Он направлен на то, чтобы обеспечить топливом людей в тех регионах, где дорогие дрова и уголь.

Биогаз производится в установках размером 3,5 м³ и 4 м³ . В селе много коровьего навоза, поэтому нет проблем с сырьем для производства топлива.

Биогаз поступает непосредственно на станцию ​​наполнения, где одновременно наполняется 3 мешка.

Количество клиентов выросло настолько, что установки уже не справляются со спросом. Но на данном этапе такой бизнес нельзя назвать прибыльным — он, скорее, социальный. Установки такой мощности могут наполнить не больше 4 мешков в день и приносят доход в 1,5 евро. Но с другой стороны, жители получают дешевое топливо для своих нужд.

Системы (В)energy уже работают и в других африканских странах: Малави, ДР Конго и Кении, а также в Индии.

Это не единственное решение на рынке. Израильский стартап HomeBiogas также разработал домашнюю биогазовую установку.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.