Социален проект Biobolsa предоставя на местните фермери прости инсталации за биогаз, които им позволяват автономно да произвеждат газ от органични отпадъци. През 2010 г. проектът стартира в Мексико, а днес се развива активно в 9 държави Латинска Америкаи Африка.

Идеята за проекта Biobolsa възниква през 2007 г., когато младият мексиканец Алекс Итън решава да направи бюджетен анаеробен биореактор природен газза ферми. До 2010 г. Алекс е подал всички патенти и е стартирал напълно първия пилотен проект.

Какво представлява биореакторът Biobolsa?

По принцип нищо сложно, големи издръжливи мембранни торби с дължина 15 метра, ширина 2 метра и височина над 2 метра. Капацитетът им е около 40 000 литра течност, а възможността за преработка на до 1 тон отпадъци дневно. Има по-компактни решения от 2x2 метра за малко семейство, които обработват до 20 кг отпадъци.




С помощта на такава инсталация за биогаз едно селско семейство с четири прасета може да произведе достатъчно биогаз за готвене в кухнята.



Фермерите често виждат 20-40% увеличение на добива през първата година и той се увеличава само всяка година. Във ферма с 1000 прасета семейството е оборудвано със система, която може да произвежда повече енергия, отколкото те могат да консумират, и дори продават електричеството обратно на мексиканската мрежа.


Широкото внедряване на такива инсталации за биогаз също има благоприятен ефект върху околната среда. Според изследване на Организацията по храните FAO съвременният селскостопански бизнес генерира повече емисии на парникови газове от транспорта. Този сектор също така замърсява водните източници с животински отпадъци, антибиотици, хормони, химически торове и пестициди, използвани за отглеждане на култури.


Инсталациите за биогаз превръщат метана и въглеродния диоксид в енергия, намалявайки парниковите газове от селскостопанските дейности и използването органични торовепредотвратява замърсяването на водосборите. Фермерите, които са преминали към биогаз като източник на енергия за домовете си, не зависят от изкопаемите горива и не секат дървета за гориво. Това забавя обезлесяването и подобрява качеството на въздуха.

Така че инсталациите за биогаз са малко повече от обикновени торби за селските семейства. Eaton твърди, че този подход също събужда емоционална връзка със света около тях и фермерите започват да възприемат култура на повторно използване на отпадъците.

С подкрепата на различни фондации и държавни агенции, създателите на Biobolsa успяха да осигурят частични субсидии за заинтересованите страни. И това беше тласъкът за въвеждането на инсталации в най-бедните и най-депресивните региони на Латинска Америка. Тази година се планира стартирането на още 2 пилотни проекта в Африка.

Biobolsa получи няколко международни награди като социално предприемачество, между другото мрежата за бизнес развитие Network от Холандия връчи награда от 10 000 евро, което послужи като мощен тласък за развитието на проекта.

„Изчисляваме, че само в Мескик има 4 милиона домове, които потенциално биха могли да използват инсталации за биогаз“, казва Алекс Итън.

Въз основа на материали:

Биогазът е отлична алтернатива на стандартното гориво за отопление. Статията съдържа информация за историята на използването на биогаз и препоръки за създаване на собствена инсталация за биогаз.

Сред важните компоненти на нашия живот, енергийните ресурси са от голямо значение, цените на които се покачват почти всеки месец. Всеки зимен сезонправи дупка в семейните бюджети, принуждавайки ги да поемат разходите за отопление и следователно гориво за отоплителни котли и пещи.

Но какво да правим, защото електричеството, газта, въглищата или дървата струват пари и колкото по-отдалечени са домовете ни от главните енергийни магистрали, толкова по-скъпо ще бъде отоплението им. Междувременно алтернативно отопление, независимо от каквито и да било доставчици и тарифи, може да се изгради на биогаз, чието производство не изисква геоложки проучвания, сондиране на кладенци или скъпо помпено оборудване.

Биогазът може да бъде получен практически у дома, като същевременно се правят минимални, бързо възвръщаеми разходи - ще намерите много информация по този въпрос в нашата статия.

Отопление с биогаз

История

Интересът към запалимия газ, образуван в блатата през топлия сезон на годината, е възникнал сред нашите далечни предци - напредналите култури на Индия, Китай, Персия и Асирия са експериментирали с биогаз преди повече от 3 хиляди години.

В същите древни времена, в племенна Европа, алеманските шваби забелязали, че газът, отделян в блатата, гори добре - те го използвали за отопление на колибите си, доставяйки им газ през кожени тръби и ги изгаряйки в огнищата. Швабите смятали биогаза за „дъха на драконите“, за които вярвали, че живеят в блатата.

Векове и хилядолетия по-късно биогазът преживява второто си откритие – през 17 и 18 век двама европейски учени веднага му обръщат внимание.

Известният химик на своето време Ян Баптиста ван Хелмонт установява, че по време на разлагането на всяка биомаса, запалим газ, и известният физик и химик Алесандро Волта установяват пряка връзка между количеството биомаса, в което протичат процесите на разлагане, и количеството отделен биогаз.

През 1804 г. английският химик Джон Далтън открива формулата на метана, а четири години по-късно англичанинът Хъмфри Дейви го открива като част от блатния газ.

Вляво: Ян Батиста ван Хелмонт. Вдясно: Алесандро Волта

Интерес към практическо приложениебиогазът възниква с развитието на газовото улично осветление - в края на 19 век улиците на един район на английския град Ексетър са осветени с газ, получен от канализационен колектор.

Формула на метан

През 20-ти век енергийните нужди, причинени от Втората световна война, принудиха европейците да търсят алтернативни източници на енергия. Инсталациите за биогаз, в които се произвежда газ от оборски тор, се разпространяват в Германия и Франция и отчасти в Източна Европа.

След победата на страните от антихитлеристката коалиция обаче биогазът беше забравен - електричеството, природният газ и петролните продукти напълно покриваха нуждите на промишлеността и населението.

В СССР технологията за производство на биогаз се разглеждаше предимно от академична гледна точка и не се смяташе за търсена.

Днес отношението към алтернативните енергийни източници се промени драстично - те станаха интересни, тъй като цената на конвенционалните енергийни ресурси се увеличава от година на година.

В основата си биогазът е истински начинизбягайте от тарифите и разходите за класически енергийни ресурси, вземете собствен източник на гориво, за всякакви цели и в достатъчно количество.

Най-много инсталации за биогаз са създадени и експлоатирани в Китай: 40 милиона инсталации със средна и ниска мощност, обемът на произведения метан е около 27 милиарда m3 годишно.

Биогаз - какво е това

Това е газова смес, състояща се главно от метан (съдържание от 50 до 85%), въглероден диоксид (съдържание от 15 до 50%) и други газове в много по-малки проценти. Биогаз се произвежда от екип от три видахранещи се с биомаса бактерии - хидролитични бактерии, които произвеждат храна за киселинообразуващи бактерии, които от своя страна осигуряват храна за метанообразуващи бактерии, които образуват биогаз.

Химичен състав на биогаза

Ферментацията на оригиналния органичен материал (например оборски тор), чийто продукт ще бъде биогаз, протича без достъп до външна атмосфера и се нарича анаеробна.

Друг продукт от такава ферментация, наречен компост хумус, е добре познат на селските жители, които го използват за наторяване на ниви и зеленчукови градини, но тези, произведени в компостни купчинибиогаз и топлинна енергия обикновено не се използват - и напразно!

Какви фактори определят добива на биогаз с по-високо съдържание на метан?

На първо място зависи от температурата. Колкото по-висока е температурата на тяхната среда, толкова по-висока е активността на бактериите, ферментиращи органичната материя. минусови температуриФерментацията се забавя или спира напълно.

Поради тази причина производството на биогаз е най-разпространено в страните от Африка и Азия, разположени в субтропиците и тропиците. В руския климат получаването на биогаз и пълното преминаване към него като алтернативно гориво ще изисква топлоизолация на биореактора и въвеждане на топла вода в масата на органичната материя, когато температурата на външната атмосфера падне под нулата.

Органичният материал, поставен в биореактор, трябва да бъде биологично разградим, в него трябва да се въведе значително количество вода - до 90% от масата на органичното вещество. Важен моментще има неутралност на органичната среда, липсата в нейния състав на компоненти, които предотвратяват развитието на бактерии, като почистващи и почистващи препарати и всякакви антибиотици.

Биогаз може да се получи от почти всички отпадъци от стопански и растителен произход, отпадъчни води, оборски тор и др.

Процесът на анаеробна ферментация на органична материя работи най-добре, когато стойността на pH е в диапазона 6,8–8,0 - високата киселинност ще забави образуването на биогаз, тъй като бактериите ще бъдат заети да консумират киселини и да произвеждат въглероден диоксид, който неутрализира киселинността .

Съотношението на азот и въглерод в биореактора трябва да се изчисли като 1 към 30 - в този случай бактериите ще получат необходимото количество въглероден диоксид, а съдържанието на метан в биогаза ще бъде най-високо.

Най-добрият добив на биогаз с достатъчно високо съдържание на метан се постига, ако температурата във ферментиралата органична материя е в диапазона 32–35 ° C, при по-ниски и по-високи високи стойностив биогазсъдържанието на въглероден диоксид се увеличава, качеството му намалява.

Бактериите, които произвеждат метан, се разделят на три групи: психрофилни, ефективни при температури от +5 до +20 ° C; мезофилни, температурният им диапазон е от +30 до +42 °C; термофилни, работещи в режим от +54 до +56 °C. За консуматора на биогаз най-голям интерес представляват мезофилните и термофилните бактерии, които ферментират органична материя с по-висок добив на газ.

Мезофилната ферментация е по-малко чувствителна към промени в температурата с няколко градуса от оптималния температурен диапазон и изисква по-малко енергия за загряване на органичния материал в биореактора.

Недостатъците му, в сравнение с термофилната ферментация, са по-ниско отделяне на газ, по-дълъг период на пълна обработка на органичния субстрат (около 25 дни), полученият разграден органичен материал може да съдържа вредна флора, тъй като ниската температура в биореактора не гарантира 100% стерилност.

Повишаването и поддържането на температурата в реактора на ниво, приемливо за термофилни бактерии, ще осигури най-голям добив на биогаз, пълната ферментация на органичната материя ще се извърши за 12 дни, продуктите на разлагането на органичния субстрат са напълно стерилни.

Отрицателни характеристики: надхвърлянето на температурния диапазон, приемлив за термофилни бактерии с 2 градуса, ще намали добива на газ; висока нужда от отопление, като резултат - значителни разходи за енергия.

Съдържанието на биореактора трябва да се разбърква два пъти на ден, в противен случай на повърхността му ще се образува кора, създаваща бариера за биогаза. В допълнение към елиминирането му, разбъркването ви позволява да изравните температурата и нивото на киселинност вътре в органичната маса.

В биореакторите с непрекъснат цикъл най-високият добив на биогаз се получава при едновременно разтоварване на органична материя, която е претърпяла ферментация, и зареждане на нова органична материя в количество, равно на разтоварения обем.

В малки биореактори, които обикновено се използват в селски ферми, всеки ден е необходимо да се отстранява и добавя органична материя в обем приблизително равен на 5% от вътрешния обем на ферментационната камера.

Добивът на биогаз зависи пряко от вида на органичния субстрат, поставен в биореактора (средните данни за kg тегло на сухия субстрат са дадени по-долу):

• конският тор произвежда 0,27 m3 биогаз, съдържание на метан 57%;
• говежди тор произвежда 0,3 m3 биогаз, съдържание на метан 65%;
• пресен оборски торГоведата произвеждат 0,05 m3 биогаз с 68% съдържание на метан;
• пилешки изпражнения- 0,5 m3, съдържанието на метан в него ще бъде 60%;
• свински тор - 0,57 m3, делът на метана ще бъде 70%;
• овчи тор - 0,6 m3 със съдържание на метан 70%;
• пшенична слама - 0,27 м3, със съдържание на метан 58%;
• царевична слама - 0,45 м3, съдържание на метан 58%;
• трева - 0,55 м3, със съдържание на метан 70%;
• дървесна листна маса - 0,27 m3, дял на метан 58%;
• мазнини - 1,3 m3, съдържание на метан 88%.

Инсталации за биогаз

Тези устройства се състоят от следните основни елементи - реактор, бункер за зареждане на органични вещества, изход за биогаз и бункер за разтоварване на ферментирали органични вещества.

Според вида на конструкцията инсталациите за биогаз са от следните видове:

• без нагряване и без разбъркване на ферментиралата органична материя в реактора;
• без нагряване, но с разбъркване на органичната маса;
• с нагряване и разбъркване;
• с отопление, разбъркване и устройства, които ви позволяват да контролирате и управлявате процеса на ферментация.

Първият тип инсталация за биогаз е подходяща за малка ферма и е предназначена за психрофилни бактерии: вътрешният обем на биореактора е 1–10 m3 (преработва 50–200 kg тор на ден), минимално оборудване, полученият биогаз не е съхранен - ​​веднага отива при консумиращите го домакински уреди.

Тази инсталация може да се използва само в южните райони; тя е проектирана за вътрешна температура от 5–20 °C. Отстраняването на ферментиралата органична материя се извършва едновременно със зареждането на нова партида; транспортирането се извършва в контейнер, чийто обем трябва да бъде равен или по-голям от вътрешния обем на биореактора. Съдържанието на съда се съхранява в него до внасяне в наторената почва.

Дизайнът на втория тип също е предназначен за малки ферми, неговата производителност е малко по-висока от биогазовите инсталации от първия тип - оборудването включва смесително устройство с ръчно или механично задвижване.

Третият тип инсталации за биогаз са оборудвани, в допълнение към смесителното устройство, с принудително нагряване на биореактора, докато водогрейният котел работи при алтернативно горивопроизведени от инсталация за биогаз. Производството на метан в такива инсталации се осъществява от мезофилни и термофилни бактерии, в зависимост от интензивността на нагряване и нивото на температурата в реактора.

Принципна схема на инсталация за биогаз: 1 - отопление на субстрата; 2 - гърловина за пълнене; 3 - капацитет на биореактора; 4 - ръчен миксер; 5 - контейнер за събиране на кондензат; 6 - газов клапан; 7 - резервоар за обработена маса; 8 - предпазен клапан; 9 - филтър; 10 - газов котел; 11 - газов клапан; 12 - консуматори на газ; 13 - водно уплътнение

Последният тип инсталации за биогаз е най-сложен и е предназначен за няколко потребителя на биогаз; конструкцията на инсталациите включва електрически контактен манометър, предпазен клапан, котел за гореща вода, компресор (пневматично смесване на органични вещества), приемник, газдържател, газов редуктор, изход за товарене на биогаз в транспорт. Тези инсталации работят непрекъснато и позволяват инсталиране на всяка от трите температурни условияБлагодарение на прецизно регулируемото отопление изборът на биогаз се извършва автоматично.

Направи си сам инсталация за биогаз

Калоричността на биогаза, произведен в инсталации за биогаз, е приблизително 5500 kcal/m3, което е малко по-ниско от калоричността на природния газ (7000 kcal/m3). За отопление на 50 м2 жилищна сграда и ползване газов котлонс четири горелки са необходими средно 4 m3 биогаз на час.

Промишлените инсталации за производство на биогаз, предлагани на руския пазар, струват от 200 000 рубли. - въпреки очевидно високата им цена, заслужава да се отбележи, че тези инсталации са прецизно изчислени според обема на заредения органичен субстрат и се покриват от гаранциите на производителя.

Ако искате сами да създадете инсталация за биогаз, тогава допълнителна информация е за вас!

Биореакторна форма

Най-добрата форма за него би била овална (яйцевидна), но изграждането на такъв реактор е изключително трудно. Цилиндричен биореактор, чиято горна и долна част са направени под формата на конус или полукръг, ще бъде по-лесен за проектиране.

Квадратните или правоъгълните реактори, изработени от тухли или бетон, ще бъдат неефективни, тъй като с течение на времето в ъглите ще се образуват пукнатини, причинени от натиска на субстрата, и в тях ще се натрупат втвърдени фрагменти от органична материя, които пречат на процеса на ферментация.

Стоманените резервоари за биореактори са херметични, устойчиви на високо налягане и не са толкова трудни за изграждане. Техният недостатък е слабата устойчивост на ръжда, изискват нанасяне на защитно покритие, например смола, върху вътрешните стени. Външната страна на стоманения биореактор трябва да бъде старателно почистена и боядисана на два слоя.

Контейнерите за биореактори, изработени от бетон, тухли или камък, трябва да бъдат внимателно покрити отвътре със слой смола, който може да осигури тяхната ефективна водо- и газонепропускливост, да издържат на температури от около 60 ° C и агресията на сероводород и органични киселини.

В допълнение към смолата, за да защитите вътрешните повърхности на реактора, можете да използвате парафин, разреден с 4% моторно масло (ново) или керосин и загрят до 120–150 ° C - повърхностите на биореактора трябва да се нагреят с горелка преди да нанесете парафинов слой върху тях.

Когато създавате биореактор, можете да използвате пластмасови контейнери, които не са податливи на ръжда, а само твърди с достатъчно здрави стени. Меката пластмаса може да се използва само през топлия сезон, тъй като с настъпването на студеното време ще бъде трудно да се прикрепи изолация към нея, а стените й не са достатъчно здрави. Пластмасовите биореактори могат да се използват само за психрофилна ферментация на органични вещества.

Местоположение на биореактора

Поставянето му се планира в зависимост от свободното пространство на обекта, разстоянието от жилищните сгради, местоположението на отпадъците и животните и др. Планирането на наземен, изцяло или частично потопен биореактор зависи от нивото подземни води, удобство на въвеждане и извеждане на органичния субстрат в резервоара на реактора.

Оптимално би било корпусът на реактора да се постави под нивото на земята - постига се икономия на оборудване за въвеждане на органичен субстрат и значително се повишава топлоизолацията, за да се гарантира, че могат да се използват евтини материали (слама, глина).

Биореакторно оборудване

Резервоарът на реактора трябва да бъде оборудван с люк, който може да се използва за извършване на ремонти и превантивна работа. Необходимо е да поставите гумено уплътнение или слой уплътнител между тялото на биореактора и капака на люка. Не е задължително, но изключително удобно, оборудването на биореактора със сензор за температура, вътрешно налягане и ниво на органичния субстрат.

Топлоизолация на биореактора

Липсата му няма да позволи работата на инсталацията за биогаз през цялата година, само при топло време. За изолация на закопан или полузакопан биореактор се използват глина, слама, сух оборски тор и шлака. Изолацията се полага на слоеве - при монтаж на закопан реактор ямата се покрива със слой PVC фолио, което предотвратява директен контакт топлоизолационен материалс пръст.

Преди да инсталирате биореактора, на дъното на ямата се изсипва слама, върху нея се поставя слой глина, след което се поставя биореакторът. След това всички свободни зони между резервоара на реактора и ямата, облицована с PVC фолио, се запълват със слама почти до края на резервоара, а отгоре се изсипва 300 mm слой глина, смесена с шлака.

Диаметърът на тръбите за зареждане и разтоварване от биореактора трябва да бъде най-малко 300 mm, в противен случай те ще се запушат. За да се поддържат анаеробни условия вътре в реактора, всеки от тях трябва да бъде оборудван с винтови или половин оборотни клапани. Обемът на бункера за подаване на органични вещества, в зависимост от вида на инсталацията за биогаз, трябва да бъде равен на дневния обем на вложените суровини.

Захранващият бункер трябва да бъде поставен върху слънчева странабиореактор, тъй като това ще повиши температурата в въведения органичен субстрат, ускорявайки процесите на ферментация. Ако инсталацията за биогаз е свързана директно към фермата, тогава бункерът трябва да се постави под конструкцията й, така че органичният субстрат да навлиза в нея под въздействието на гравитацията.

Тръбопроводите за зареждане и разтоварване на органичния субстрат трябва да бъдат разположени от противоположните страни на биореактора - в този случай входящите суровини ще бъдат разпределени равномерно, а ферментиралата органична материя ще бъде лесно отстранена под въздействието на гравитационните сили и масата. от свежия субстрат.

Отворите и монтажът на тръбопровода за товарене и разтоварване на органични вещества трябва да бъдат завършени преди инсталирането на биореактора на мястото на монтажа и преди поставянето на слоеве топлоизолация върху него. Херметичността на вътрешния обем на биореактора се постига чрез факта, че тръбните входове са разположени под остър ъгъл, докато нивото на течността вътре в реактора е по-високо от входните точки на тръбата - хидравличното уплътнение блокира достъпа на въздух.

Най-лесният начин за въвеждане на нов и отстраняване на ферментирал органичен материал е чрез принципа на преливане, т.е. повишаването на нивото на органичното вещество вътре в реактора при въвеждане на нова порция ще отстрани субстрата през разтоварващата тръба в обем, равен на обема на въведен материал.

Ако е необходимо бързо зареждане на органична материя и ефективността на вкарване на материал чрез гравитация е ниска поради несъвършенства на релефа, ще е необходима инсталация на помпи. Има два метода: сух, при който помпата се монтира вътре в зареждащата тръба и органичният материал, постъпващ в помпата през вертикална тръба, се изпомпва от нея; мокър, при който помпата е монтирана в зареждащия бункер, задвижването й се осъществява от двигател, също монтиран в бункера (в непроницаем корпус) или чрез вал, докато двигателят е монтиран извън бункера.

Как да събираме биогаз

Тази система включва газопровод, който разпределя газ до потребителите, спирателни кранове, контейнери за събиране на кондензат, предпазен клапан, ресивер, компресор, газов филтър, газхолдер и газови консуматори. Системата се инсталира само след пълна инсталациябиореактор на мястото.

Изходът за събиране на биогаз се намира в най-високата точка на реактора, свързани последователно: херметичен контейнер за събиране на кондензат; предпазен клапан и водно уплътнение - контейнер с вода, входът на газопровода в който е направен под нивото на водата, изходът - отгоре (тръбата на газопровода пред водния уплътнител трябва да бъде огъната, така че водата да не прониква в реактор), което няма да позволи на газа да се движи в обратна посока.

Биогазът, образуван по време на ферментацията на органичен субстрат, съдържа значително количество водна пара, която образува кондензат по стените на газопровода и в някои случаи блокира притока на газ към потребителите.

Тъй като е трудно да се изгради газопровод по такъв начин, че да има наклон по цялата му дължина към реактора, където да тече кондензат, е необходимо да се монтират водни затвори под формата на контейнери с вода във всяка от долните му части. секции. По време на работа на инсталация за биогаз е необходимо периодично да се отстранява част от водата от тях, в противен случай нейното ниво напълно ще блокира потока на газ.

Газопроводът трябва да бъде изграден с тръби с еднакъв диаметър и тип, всички кранове и елементи на системата също трябва да са с еднакъв диаметър. Стоманени тръбис диаметър от 12 до 18 mm са приложими за биогаз инсталации с ниска и средна мощност, дебитът на биогаз, доставян през тръби с тези диаметри, не трябва да надвишава 1 m3/h (при дебит от 0,5 m3/h, използването; на тръби с диаметър 12 mm на дължина не се допуска над 60 m).

Същото условие важи, когато се използва в газопровод. пластмасови тръбиОсвен това тези тръби трябва да бъдат положени на 250 mm под нивото на земята, тъй като тяхната пластмаса е чувствителна към слънчева светлина и губи здравина под въздействието на слънчевата радиация.

При полагане на газопровод е необходимо внимателно да се гарантира, че няма течове и фугите са газонепроницаеми - проверката се извършва със сапунен разтвор.

Газов филтър

Биогазът съдържа малко количество сероводород, чиято комбинация с вода създава киселина, която активно корозира метала - поради тази причина нефилтрираният биогаз не може да се използва за двигатели вътрешно горене. Междувременно сероводородът може да бъде отстранен от газа с обикновен филтър - 300 мм парче газова тръба, напълнено със суха смес от метал и дървени стърготини.

След всеки 2000 m3 биогаз, преминал през такъв филтър, е необходимо да се извлече съдържанието му и да се държи на открито за около час - стърготините ще бъдат напълно изчистени от сярата и могат да се използват повторно.

Спирателна арматура и вентили

В непосредствена близост до биореактора е монтиран главен газов клапан, който трябва да бъде поставен в газопровода за изпускане на биогаз при налягане над 0,5 kg/cm2. Най-добрите вентили за газова система са хромираните сферични кранове; Към всеки консуматор на газ има изградена инсталация сферичен кранизисква се.

Механично разбъркване

За биореактори с малък обем ръчно задвижваните миксери са най-подходящи - те са прости по дизайн и не изискват никакви специални условияпо време на работа. Смесителят с механично задвижване е проектиран по следния начин - хоризонтален или вертикален вал, разположен вътре в реактора по неговата дължина централна ос, към него са прикрепени остриета, които при въртене преместват маси от органична материя, богата на бактерии, от зоната, където се разтоварва ферментиралия субстрат, до мястото, където се зарежда свежа порция.

Бъдете внимателни - миксерът трябва да се върти само в посока на смесване от зоната за разтоварване към зоната за зареждане; с високо съдържание на метан.

Колко често трябва да се смесва органичният субстрат в биореактора? Необходимо е да се определи честотата чрез наблюдение, като се фокусира върху добива на биогаз - прекалено честото разбъркване ще наруши ферментацията, тъй като ще попречи на активността на бактериите, освен това ще доведе до освобождаване на непреработена органична материя. Средно интервалът от време между разбъркването трябва да бъде от 4 до 6 часа.

Нагряване на органичен субстрат в биореактор

Без нагряване реакторът може да произвежда биогаз само в психрофилен режим, което води до по-малко произведен газ и по-лошо качество на тора, отколкото при мезофилни и термофилни работни режими с по-висока температура.

Субстратът може да се нагрява по два начина: нагряване на пара; комбинация от органични вещества с топла водаили отопление с помощта на топлообменник, в който циркулира топла вода(не е смесен с органичен материал).

Сериозен недостатък на парното отопление (директно отопление) е необходимостта от включване на система за генериране на пара в инсталацията за биогаз, която включва система за пречистване на водата от наличната в нея сол.

Инсталацията за производство на пара е от полза само за истински големи инсталацииобработка на големи обеми субстрат, напр. отпадъчни води. В допълнение, нагряването с пара няма да ви позволи да контролирате точно температурата на нагряване на органичната материя, в резултат на което тя може да прегрее.

Топлообменниците, разположени вътре или извън биореакторната инсталация, индиректно загряват органичната материя вътре в реактора. Трябва незабавно да отхвърлите опцията за отопление през пода (фундамента), тъй като натрупването на твърда утайка на дъното на биореактора го предотвратява. Най-добрият вариант би бил да се постави топлообменник вътре в реактора, но материалът, който го образува, трябва да е достатъчно здрав и успешно да издържа на натиска на органичната материя при смесването й.

Топлообменник с по-голяма площ ще нагрява органичната материя по-добре и по-равномерно, като по този начин ще подобри процеса на ферментация. Външното отопление, макар и по-малко ефективно поради загубата на топлина от стените, е привлекателно, защото нищо вътре в биореактора няма да пречи на движението на субстрата.

Оптималната температура в топлообменника трябва да бъде около 60 °C; самите топлообменници са направени под формата на радиаторни секции, намотки и паралелно заварени тръби. Поддържането на температурата на охлаждащата течност на 60 °C ще намали заплахата от полепване на суспендирани частици по стените на топлообменника, чието натрупване значително ще намали преноса на топлина. Оптималното местоположение на топлообменника е близо до смесителните лопатки; в този случай заплахата от утаяване на органични частици на повърхността му е минимална.

Отоплителният тръбопровод на биореактора е проектиран и оборудван подобно на конвенционална отоплителна система, т.е. трябва да бъдат изпълнени условията за връщане на охладена вода в най-ниската точка на системата, а в най-високите й точки са необходими вентили за изпускане на въздух. Температурата на органичната маса в биореактора се контролира от термометър, с който реакторът трябва да бъде оборудван.

Газови резервоари за събиране на биогаз

При постоянен разход на газ няма нужда от тях, освен ако не могат да се използват за изравняване на налягането на газа, което значително ще подобри горивния процес. За биореакторни инсталации с малък капацитет като газдържачи са подходящи автомобилни камери с голям обем, които могат да бъдат свързани паралелно.

По-сериозни газови резервоари, стоманени или пластмасови, се избират за конкретна биореакторна инсталация - в най-добрият вариантГазовият резервоар трябва да побира количеството биогаз, произвеждано дневно. Необходимият капацитет на газовия резервоар зависи от неговия тип и налягането, за което е проектиран, като правило обемът му е 1/5...1/3 от вътрешния обем на биореактора.

Стоманен резервоар за газ. Има три вида стоманени газови резервоари: ниско налягане, от 0,01 до 0,05 kg/cm2; средно, от 8 до 10 kg / cm2; висока, до 200 kg/cm2. Не е практично да се използват стоманени газови резервоари с ниско налягане, по-добре е да се заменят с пластмасови газови резервоари - те са скъпи и са приложими само ако има значително разстояние между инсталацията за биогаз и потребителските устройства.

Газовите резервоари с ниско налягане се използват главно за изравняване на разликата между дневния добив на биогаз и действителното му потребление.

В стоманени газови резервоари със среден и високо наляганебиогазът се изпомпва от компресор; те се използват само в биореактори със средна и голяма мощност.

Резервоарите за газ трябва да бъдат оборудвани със следното оборудване: предпазен клапан, воден затвор, редуктор и манометър. Стоманените газови резервоари трябва да бъдат заземени!публикувани

Ако имате въпроси по тази тема, задайте ги на експертите и читателите на нашия проект.

Биогазът е газ, произведен от ферментацията на биомаса. В естествени условия биогазът се произвежда постоянно. В съвременната биоенергетика естествените процеси на нейното формиране са поставени под човешки контрол. Производството на биогаз се извършва в биогаз станции с помощта на специални инсталации. Произведеният биогаз се състои от метан (повече от 50%) и въглероден диоксид, както и малко количество примеси (водород и сероводород). След пречистване на биогаза от C0 2 (обогатяване на биогаза) се получава биометан - пълен аналог на природния газ.

За разлика от слънцето и вятъра, биогазът може, подобно на природния газ, да се съхранява и да осигурява непрекъснато производство на електроенергия, т.е. важна задачазахранване в периоди на пикови натоварвания на мрежата.

Биогазът може да се използва за производство на електричество и топлина, зареждане на автомобили (в големи градовеАвтопаркът на общинските автобуси на Швеция се захранва с местен биогаз, който може да бъде инжектиран (след преобразуване в биометан) в съществуващи газови мрежи и съоръжения за съхранение.

Защо ни е биогаз, ако имаме природен газ и инфраструктура за доставката му?

Първо, биогазът се произвежда от биомаса, възобновяем растителен материал - неговото производство и използване оставя по-малък въглероден отпечатък.

Второ, селскостопанските отпадъци могат (и трябва) да се използват в производството на биогаз, което предотвратява замърсяването на околната среда и повишава нейната ефективност.

IN последните годиниЕвропейската индустрия за биогаз показва двуцифрени темпове на растеж. Производството на електроенергия от биогаз в ЕС възлиза на 46 419 GWh през 2012 г., през 2013 г. - 52 327 GWh (за сравнение: това количество енергия приблизително съответства на годишното потребление на електроенергия в Португалия). Повече от половината европейско производство идва от Германия 111, която има 8 700 инсталации за биогаз 112 .

Китай се счита за световен лидер в производството на биогаз, 113 но тук се наблюдава интересен феномен. По-голямата част от китайския биогаз се произвежда от селските домакинства за тяхна собствена консумация – отопление, готвене и дори, в някои случаи, производство на електроенергия. Има 41 милиона 114 такива домашни биогаз станции, като се очаква броят им да достигне 80 милиона до 2020 г. с активна държавна подкрепа.

При производството на биогаз най-желателно от екологична гледна точка е използването на животински и птичи отпадъци. Тези индустрии генерират големи количества течни и твърди отпадъци, чието изхвърляне трябва да бъде предшествано от особено внимателно третиране. В страни със слаб контрол върху околната среда, включително Русия, животинските отпадъци могат да отровят почвата и водните тела. Използването на тези отпадъци за производство на биогаз и след това генериране на топлина и електричество всъщност е печеливша стратегия. От една страна, проблемът със замърсяването на околната среда е до голяма степен елиминиран, от друга страна, фермите и тяхната среда са снабдени с „безплатна“ енергия.

Въпреки това, този разумен подход към енергията от биогаз е изправен пред, така да се каже, икономическата реалност. Факт е, че производството на биогаз от животински отпадъци е по-скъпо, отколкото от специално отгледани „енергийни растения“; изисква се по-сложна обработка на суровината със съответните допълнителни капиталови разходи.

Германия се изправи сурово срещу тази икономическа реалност. Лошо обмислената политика за стимулиране на бизнеса с биогаз допринесе не за преработката на селскостопански отпадъци, а за насочването на биоенергетиката към интензивно отглеждане на енергийни растения (предимно царевица) върху земеделски земи за последващо производство на електроенергия, което доведе до масово изграждане на електроцентрали за биогаз дори в екологични зони 115 . Площите с царевица, използвани за биоенергия, са се удвоили през последното десетилетие, до голяма степен за сметка на други култури 116 .

През 2014 г. германската политика за биогаз претърпя значителна корекция. На 1 август влезе в сила нова редакция на Закона за енергията от възобновяеми източници (ЗЕЕ), според която по-нататъшното развитие на енергията от биогаз трябва да се основава на преработка на отпадъци, а не на използване на специално отглеждани енергийни култури. Затягането беше отразено и в намаляването на преференциалните тарифи и финансовите мерки, ограничаващи изграждането на големи електроцентрали за биогаз. В момента се обмислят подобни мерки в целия Европейски съюз.

По този начин бъдещата съдба на индустрията за биогаз в Европа изглежда до голяма степен несигурна. Можем да приемем с достатъчна степен на увереност, че няма да има намаление на съществуващите мощности, но темповете на по-нататъшното разширяване е трудно да се предскажат. Все още обаче никой не е отменил съществуващите официални европейски планове за разширяване (Национални планове за действие за възобновяема енергия). Те предвиждат обем на производство на електроенергия от биогаз до 2020 г. на ниво от 65 000 GWh (средногодишно увеличение от 1,85 GWh) 117 . За производството на това количество енергия са необходими 28 милиона кубически метра биогаз (еквивалент на природен газ), което е 5% от европейското потребление на природен газ.

Трябва също така да се има предвид, че такива големи икономики с развити селско стопанство, подобно на Франция и Испания, днес имат изключително ниска степен на проникване на бизнеса с биогаз. Така, според резултатите от 2013 г., Франция е по-ниска в производството на биогаз от Италия четири пъти, а Германия с повече от 14 пъти. Това е фактор, който увеличава вероятността за постигане на заявените цели за растеж.

Инсталациите за биогаз от Китай са комплекси, предназначени да преработват различни отпадъци от животни, хранителна промишленост и органични вещества. Работата се основава на принципа на ферментация на органични вещества, което води до образуването на биогаз, който включва метан, въглероден диоксид, сероводород, водород и азот.

Днес биогазът е универсален. Може да се използва за отоплителни системиили като неразделна част от система за обработка и третиране на отпадъци.

Както знаете, Китай е единствената страна в света, където биогазът се използва от много дълго време. Инсталациите за биогаз от Китай дори се изнасят в края на 19 век. Повече от половината градски транспортв Китай работи с биогаз. Естествено, първоначалните разработки бяха класифицирани, но още през 1999 г. в Китай имаше приблизително 7 милиона работещи инсталации за биогаз.

Стратегията на правителството в тази област цели увеличаване на производството на инсталации за биогорива с 15% годишно. Днес, благодарение на дългогодишния опит и модерни технологии, китайските инсталации за биогаз са успешни не само в Китай, но и в чужбина. Други страни производителки възприемат опита на Китай. Също така в напоследъкФактът, че инсталациите за биогаз се правят от обикновени хора със собствените им ръце, става все по-популярен.

Инсталации за биогаз от Китай за дома или производство

Можете да направите поръчка директно от производителя чрез интернет. В онлайн магазините можете да видите отзиви за инсталации за биогаз от тези, които вече са закупили подобни инсталации за лична употреба. Освен това на уебсайта на производителя често се публикуват ценови листи, в които можете да видите цените за инсталация за биогаз.

Пестелив собственик мечтае за евтини енергийни ресурси, ефективно изхвърляне на отпадъци и получаване на торове. Направи си сам домашна инсталация за биогаз е евтин начинсбъдване на мечти.

Самостоятелното сглобяване на такова оборудване ще струва разумна сума пари, а произведеният газ ще бъде добра помощ в домакинството: може да се използва за готвене, отопление на къщата и други нужди.

Нека се опитаме да разберем спецификата на това оборудване, неговите предимства и недостатъци. А също и дали е възможно сами да изградите инсталация за биогаз и дали ще бъде ефективна.

Биогазът се образува в резултат на ферментация на биологичен субстрат. Разгражда се от хидролитични, киселинно- и метанообразуващи бактерии. Сместа от газове, произвеждана от бактерии, е запалима, т.к съдържа голям процент метан.

Свойствата му практически не се различават от природния газ, който се използва за промишлени и битови нужди.

При желание всеки собственик може да закупи промишлена инсталация за биогаз, но тя е скъпа и инвестицията се изплаща в рамките на 7-10 години. Ето защо има смисъл да положите усилия и да направите биореактор със собствените си ръце

Биогазът е екологично чисто гориво и технологията за неговото производство не оказва голямо влияние върху среда. Освен това отпадъчните продукти, които трябва да бъдат изхвърлени, се използват като суровини за биогаз.

Те се поставят в биореактор, където се извършва обработката:

• биомасата е изложена на бактерии за известно време. Периодът на ферментация зависи от обема на суровините;
• в резултат на дейността на анаеробни бактерии се освобождава запалима смесгазове, което включва метан (60%), въглероден диоксид (35%) и някои други газове (5%). Ферментацията също освобождава потенциално опасен сероводород в малки количества. Той е отровен, така че е крайно нежелателно хората да бъдат изложени на него;
• сместа от газове от биореактора се пречиства и постъпва в газов резервоар, където се съхранява до използване по предназначение;
• газът от газов резервоар може да се използва по същия начин като природния газ. Отива за домакински уреди - газови пещи, отоплителни котлии др.;
• Разградената биомаса трябва редовно да се отстранява от ферментатора. Това е допълнителен труд, но усилията се отплащат. След ферментация суровината се превръща във висококачествен тор, който се използва в ниви и зеленчукови градини.

Инсталацията за биогаз е полезна за собственика на частна къща само ако има постоянен достъп до отпадъци от животновъдни ферми. Средно от 1 куб.м. Можете да получите 70-80 кубически метра субстрат. биогаз, но производството на газ е неравномерно и зависи от много фактори, в т.ч температури на биомасата. Това усложнява изчисленията.