Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Эко-энергия

Используя инновационные подходы к переработке различных типов сырья, можно наладить достаточно эффективное получение биологического топлива своими руками. При этом вариант с самостоятельным изготовлением биотоплива в домашних условиях дает возможность с пользой избавляться от различных отходов, заодно получая качественные удобрения для сада и огорода.

Ниже мы подробно объясним, как собрать безопасный биореактор своими руками, и какие детали для этого нужны. Руководствуясь нашими инструкциями, любой дачник сможет самостоятельно подобрать подходящее сырье для генерирования биогаза, используя готовое топлива для решения хозяйственных вопросов.

В свободной продаже представлено несколько моделей промышленных агрегатов для изготовления биологического топлива. Учитывая их высокую стоимость, многие умельцы выбирают вариант с самостоятельной сборкой технологической установки.

Что такое биогаз

Специальные справочники определяют биогаз, как вещество, являющееся продуктом брожения отходов биологического типа. Как правило, в результате этого процесса выделяется метан и водород.

В процессе реакции по получению метана (водорода) берут участие следующие бактерии:

  • гидролизные;
  • кислотные;
  • метанобразующие.

Наиболее подходящим сырьем для брожения является вещество, содержащее в своем составе метан (50-80%), углекислоту (20-45%) и сероводород (до 5%). Данную смесь в обязательном порядке фильтруют, удаляя из нее углекислый газ и сероводород. На выходе должен получиться биологический метан в чистом виде. Строго говоря, это такой же природный газ, который повсеместно применяется в народном хозяйстве.

В качестве исходного материала для генерации качественного биологического газа используют следующие отходы:

  • продукты жизнедеятельности домашних животных и птиц;
  • остатки спиртовой промышленности;
  • отходы цехов по производству пива;
  • отходы рыбного хозяйства;
  • остатки пищи, жмых с огородов, старая трава, опавшие листья и пр.

Кроме вышеперечисленных отходов, в качестве сырья для биогаза подходят и множество других материалов. Такое многообразие является серьезным стимулом для получения биогаза в промышленных и бытовых масштабах.

КПД используемого сырья зависит от его характеристик. В особенности это касается процентной доли сухих веществ. К примеру, одна тонна отходов жизнедеятельности крупного рогатого скота дает примерно 50-60 м3 биологического топлива (с концентрацией метана на уровне 60%).

По мнению специалистов, практичнее всего использовать сырьё, содержащие значительное количество жиров. Опыт показывает, что 1 тонна жира позволяет получить на выходе около 1300 м3 газа с концентрацией метана 90%.

Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Агрегат для переработки отходов своими руками

Задача по сборке перерабатывающего модуля под силу людям, имеющим представление о принципах функционирования устройств данного типа. Также необходимо уметь разбираться в схемах и чертежах. При этом важно понимать, что полноценный агрегат потребует вложения большого количества времени, денег и сил. Что касается примитивных устройств для домашнего использования, то их эффективность не очень большая.

Как устроена биоустановка

Процесс получения биотоплива состоит из следующих технологических этапов:

  1. Загрузка сырье в блок приемки.
  2. Прохождение реакции брожения.
  3. Накопление газообразных выделений.
  4. Откачка продуктов брожения из реактора.
  5. Удаления из состава смеси ненужных добавок и закачка газа в эксплуатационные емкости.

В составе готового вещества, как правило, входит достаточно много компонентов. Ориентировочная процентная доля по позициям: метан — 60%, углекислота — 35%, различные примеси — 5%.

Чтобы установка по генерированию газа в домашних условиях была эффективна, для ее работы потребуется много отходов животного происхождения. Исходя из этого, прежде чем начинать сборку генератора для получения биогаза, необходимо позаботиться о наличии больших запасов сырья для переработки.

Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Самостоятельная сборка биореактора

Решив задачу о достаточном количестве сырья, необходимо выбрать подходящее место для монтажа самодельного агрегата. Дачный реактор представляет собой герметичную емкость, имеющую высокие характеристики прочности. Ее объёма должно быть достаточно, чтобы принимать ежесуточные порции навоза и других отходов. Чтобы получить 100 м3 самодельного газа, потребуется около 1000 кг навоза.

Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Для монтажа емкости изготовляют прочный фундамент, способный справиться с подобными нагрузками. Верхнюю область емкости делают съёмной: для этого ее оснащают болтовым креплениям и резиновыми уплотнителями. Чтобы технологический цикл был непрерывным, накопительный сосуд комплектуют устройством искусственного подогрева. Дело в том, что летом температуры окружающего воздуха хватает, чтобы брожение протекало без остановок. Зимой сосуд нуждается в дополнительном подогреве.

Если температура массы внутри емкости опуститься ниже +5 градусов, биореактор остановится. Проблему можно решить также благодаря монтажу качественного утепления. Чаще всего для этого применяют базальтовую вату. Пенопласт в этом случае слишком неудобен.

Другие способы подогрева самодельного газового реактора:

  • монтаж внутрь корпуса электрических ТЭН;
  • установка т. н. «водяной рубашки», где в качестве теплоносителя используется обычная вода.

При расчете мощности обогревающего контура во внимание берут оптимальный показатель температуры в реакторе (в среднем — + 35 градусов). Именно при таких условиях реакция брожения проходит эффективнее всего.

Кроме температуры сырья, на скорость брожения влияет уровень её застойности. По правилам технологического процесса, масса внутри емкости должна постоянно перемещаться. Такое движения продукта ускоряет выделение газообразных компонентов. Чтобы достичь соблюдение этого условия, в состав конструкции реактора вводят специальный механический миксер. На подвижный вал устройства устанавливают низкооборотный двигатель, поддерживающий заданную интенсивность вращения. Активацию работы этого привода делают ручным или автоматическим. Мотор может быть как электрическим, так и бензиновым (дизельным).

Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Производство биогаза и удобрений

Агрегаты для домашнего использования обычно рассчитаны на загрузку емкости навозом примерно на 30% от ее объема. Для упрощения задачи оборудование оснащается герметическим загрузочным люком. Остальные 70% внутреннего пространства нужны для концентрации выделяемых газов.

Сверху и снизу емкости делают выходные продушины. Верхнее отверстие предназначено для отвода газообразных выделений. Через нижнее отбирают отработанный навоз. Кроме этого, специалисты рекомендуют оснастить верх емкости смотровым окном, чтобы контролировать реакцию внутри сосуда.

К трубке, выводящей газообразные вещества, подключают сепаратор (он же — гидрозатвор). В качестве промежуточного звена применяют герметичную трубку из полиэтилена или стали диаметром 25-32 мм. Сепаратор имеет небольшой объем. В него заливают воду, выполняющую функцию фильтра для газа. После очищения биотопливо можно использовать по назначению.

Что касается нижней трубки самодельного реактора, через которую выходит использованный навоз, то она должна иметь большой диаметр. Ее оснащают запорной арматурой, что облегчает сбор отходов в сменные контейнеры. Отработанное сырье отлично подходит для удобрения сада и огорода на даче.

Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Требования к составу сырья

От качества загружаемой внутрь реактора массы напрямую зависит эффективность технологического процесса. Входящие в состав сырья компоненты оказывают положительное или отрицательное влияние на процесс брожения. Как показывает практика, чем меньше диаметр частичек субстрата, тем больше скорость реакции внутри емкости.

Реакция разложение навозных масс зависит от следующих параметров:

  • волокнистость субстрата;
  • площадь соприкосновения с бактериями.

Отходы, у которых эти показатели достаточно высокие, вступают в реакцию намного энергичнее. Увеличивая температура или перемешивая такое сырье, можно избежать появления пленок или осадка. В таком случае газы фильтруются гораздо быстрее.

Уровень измельчения отходов влияет на скорость брожения и объём готовой среды. Чтобы ускорить процесс брожения, в емкость загружают хорошо измельченный навоз. Для этих целей используются специальные дробилки.

Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Как используется биогаз в частном секторе

Биологическое топливо применяется во многих сферах народного хозяйства. Так, на биогазе работают электростанции, котельные, парогенераторы. Газ хорошего качества с удовольствием закупают владельцы автомобильных заправок, добавляя его в состав традиционного топлива.

Большое значение в дальнейшем применении биологического газа имеет правильность его хранения. Как правило, для этого используются специальные газгольдеры, размещенные недалеко от самого реактора.

Биогазовые установки отличаются значительной эффективностью. Дело в том, что их работа практически не сопровождается отходами, требующими последующей утилизации. Это объясняет большую популярность т. н. «зеленого» топлива в странах Западной Европы и Америки.

К примеру, доля биологического газа в промышленной сфере Дании приблизилась к 20% (от общего объема энергоресурсов). Количество биогазовых генераторов в некоторых азиатских регионах (Индия, Китай) приближается к сотням тысяч.

Популярность этого вида топлива в мире имеет свои объективные причины. Данный вариант энергоносителя считается самым перспективным среди всех других источников альтернативного энергообеспечения. Особенную популярность биогазовые установки приобрели у владельцев фермерских хозяйств, малых предприятий, частных заправок и т. п.

Особенности самостоятельного изготовления биотоплива из навоза

Выводы

В последнее время интерес к биогазовым генераторам активно проявляют представители ресторанной и гастрономической сферы. Дело в том, что их деятельность сопровождается большим количеством отходов, нуждающихся в утилизации. Установка по получению биологического газа дает возможность использовать отходы с большой выгодой для себя.

Хорошо отлаженное производство биологического топлива способствует сохранению экологии. В этом плане все другие способы получения энергии значительно отстают. Наши специалисты предоставят всю необходимую информацию относительно монтажа и запуска биогазовых установок.

Оцените статью
Добавить комментарий