Bioreaktor in biogoriva z lastnimi rokami doma: celotna resnica o bioplinu

Recimo, da je bil in ne bo zemeljskega plina v vaši vasi. In tudi če je, stane denar. Čeprav je za velikost cenejši od uničujočega ogrevanja z elektriko in tekočimi gorivi. Najbližja trgovina za proizvodnjo peletov je v par sto kilometrov, ki jo je treba opraviti po nepotrebnem. Vedno težje je kupiti les za kurjavo vsako leto in jih potlačiti s težavami. V tem oziru je zelo privlačna zamisel o pridobitvi voluminoznega bioplina na lastnem breznu od plevela, piščančjega gnojila, gnoja najljubšega morskega prašiča ali vsebine poveljnikove medicinske sestre. Dovolj je, da naredimo bioreaktor! Televizija pove, kako se okolju prijazni nemški kmetje ogrejejo kot "vsiljivi" viri in jih noben Gazprom zdaj ne potrebuje. Tukaj bo pravična beseda "odstranila film iz blata". Internet je poln člankov in video posnetkov o bioplinu in bioplinarni z lastnimi rokami. Toda praktična uporaba tehnologije ne vemo veliko o: proizvodnji bioplina doma govori vsakdo, ki ni leni, ampak konkretne primere v vasi, kot tudi legendarni E-Mobile na cesti, malo jih je videlo živih. Poskusimo razumeti, zakaj so to možnosti naprednih bioenergetskih tehnologij na podeželju.

Vsebina

Vsebina
Kaj je bioplin + malo zgodovine?
Kakšna je uporaba bioplina?
Katera surovina se uporablja za proizvodnjo bioplina?
Rastlinske in živalske surovine?
Vnetljiv plin iz blata?
Dodatne zahteve za surovine?
Namestitev bioplinske naprave?
Koristno je proizvajati bioplin?
Ali je smiselno proizvajati biogoriva doma?
Še en film nacionalnega kulibina?

Vsebina

Kaj je bioplin + malo zgodovine
Kaj je uporaba bioplina
Katera surovina se uporablja za proizvodnjo bioplina

Rastlinske in živalske surovine
Vnetljiv plin iz izločkov

Dodatne zahteve za surovine
Naprava za proizvodnjo bioplina
Koristno je vključiti se v proizvodnjo bioplina
Smiselno je, da se biogoriva proizvajajo doma

Še en valjar nacionalnega kulibina

Kako čudovito bi bilo: malo umreti na stranišču, čajnik pa je že preskočil

Kaj je bioplin + malo zgodovine?

Bioplin nastane kot rezultat zaporedne tristopenjske razgradnje (hidroliza, tvorba kisline in metana) biomase z različnimi vrstami bakterij. Uporabna gorljiva komponenta je metan, lahko je prisoten tudi vodik.

Proces bakterijske razgradnje, ki povzroči nastanek metan goriv

Med razgradnjo ostankov živalskega in rastlinskega izvora se v večji ali manjši meri tvorijo vnetljivi plini.

Približna sestava bioplina, specifični deleži sestavin so odvisni od uporabljenih surovin in tehnologije

Ljudje že dolgo poskušajo uporabiti to vrsto naravnega goriva, v srednjeveških kronah pa se omenjaprebivalci nizko ležečih območij današnje Nemčije so pridobili bioplin pred razpadajočo vegetacijo pred tisoč leti, ki so se potopili v usnjene torbe. V temačnem srednjem veku in celo v izobraženem stoletju so najbolj nadarjeni meteoristi, zahvaljujoč posebej izbrani prehrani, uspeli sprožiti in pravočasno sežgati obilnega metan-plusa, kar je povzročilo nespremenljiv prijem javnosti na zabavnih prireditvah. Industrijske bioplinarne z različnim uspehom so se začele graditi od sredine XIX. Stoletja. V ZSSR v 80. letih prejšnjega stoletja je bila sprejeta, vendar ne izvaja državni program razvoja industrije, čeprav je ducat proizvodnje še vedno začela. V tujini se sorazmerno aktivno promovira tehnologija proizvodnje bioplina, skupno število obratujočih obratov pa se izračuna za več deset tisoč. V razvitih državah (EGS, ZDA, Kanada, Avstralija) so to zelo avtomatizirani sistemi za razvoj velikega obsega (Kitajska, Indija) - poltrdne bioplinske naprave za domačo in majhno kmečko kmetovanje.

Odstotni delež bioplinskih naprav v državah Evropske unije. Jasno se vidi, da se tehnologija razvija le v Nemčiji, razlog za to so trdne državne subvencije in davčne spodbude

Kakšne uporabe uporablja bioplin?

Jasno je, da kot gorivo gori enkrat. Ogrevanje industrijskih in stanovanjskih stavb, proizvodnja električne energije, kuhanje. Vendar pa ni vse tako enostavno, kot je prikazano na valjih, raztresenih na youtube. Bioplin mora stabilno goreti v napravah, ki proizvajajo toploto.Da bi to dosegli, je treba njegove parametre plinskega okolja prilagoditi dokaj strogim standardom. Vsebnost metana ne sme biti manjša od 65% (optimalno 90-95%), vodik ni prisoten, vodna para se odstrani, ogljikov dioksid se odstrani, preostale komponente pa so inertne na visoke temperature. Uporaba bioplina "gnojno-živalski izvor, ki se ne sprosti iz taljenja nečistoč, v stanovanjskih stavbah je nemogoče.

Normalizirani tlak - 12,5 bara, z vrednostjo manj kot 8-10 bar avtomatske opreme v sodobnih modelih ogrevalne opreme in kuhinjske opreme ustavi oskrbo s plinom. Zelo pomembno je, da so lastnosti, ki vstopajo v generator toplote, stabilne. V primeru pritiska, ki presega normo, bo ventil deloval, ročno se obrnite. Slabo, če se uporabljajo stare plinske naprave, niso opremljene s sistemom za nadzor plina. V najboljšem primeru lahko kotel na gorilniku ne deluje. Najslabša možnost je, da bo plin iztekel, vendar se njegov pretok ne bo ustavil. In to že ogroža tragedijo. Če povzamemo: lastnosti bioplina je treba prilagoditi potrebnim parametrom, varnostno tehnologijo pa je treba stalno upoštevati.

Poenostavljena tehnološka veriga za proizvodnjo bioplina. Pomembna faza - ločevanje in ločevanje plina

Katera surovina se uporablja za proizvodnjo bioplina?

Rastlinske in živalske surovine?

Rastlinske surovine so odlične za proizvodnjo bioplina: največji izkoristek goriva se lahko pridobi iz svežih zelišč - do 250 m3 na tono surovin, vsebnost metana - do 70%. Nekoliko manj, lahko tudi do 220 m3dobijo iz koruzne silaže, do 180 m3 iz kljuke pese. Primerna je za vse zelene rastline, dobre alge, seno (100 m3 na tono), vendar dajanje v najem dragocenega goriva za gorivo je smiselno le z očitnim presežkom. Majhen pridelek metana iz kaše, ki nastane pri proizvodnji sokov, olj in biodizla, pa tudi material dote. Pomanjkanje rastlinskega materiala - dolg proizvodni cikel, 1,5-2 meseca. Možno je, da je bioplin sprejemljiv iz celuloze, drugi počasi razpadejo rastlinske odpadke, vendar je učinkovitost zelo nizka, metan je malo oblikovan, proizvodni cikel je zelo dolg. Skratka, rečemo, da mora biti surovina fino sesekljana.
Surovine živalskega izvora: tradicionalni rogovi in kopita, mlečni odpadki, klavnice in predelovalni obrati so prav tako primerni in tudi v zdrobljeni obliki. Najbogatejša "ruda" - živalske maščobe, proizvodnja visoko kakovostnega bioplina s koncentracijo metana do 87% doseže 1500 m3 na tono. Vendar pa živalske surovine primanjkuje in praviloma najdejo drugo uporabo.

Vnetljiv plin iz blata?

Gnoj je poceni in na mnogih kmetijah je obilno, vendar je proizvodnja in kakovost bioplina veliko nižja kot pri drugih vrstah. Kravje pogače in konjsko jabolko se lahko uporabljajo v čisti obliki, fermentacija se začne takoj, proizvodnja bioplina je 60 m2 na tono surovin z nizkim metanom (do 60%). Proizvodni cikel je kratek, 10-15 dni. Svinjski gnoj in piščančji strup sta strupena - tako da se lahko razvijejo koristne bakterije, pomeša se z rastlinskimi odpadki, silažo. OdličnoProblem so detergenti, Pavi, ki se uporabljajo pri zbiranju živinorejskih objektov. Skupaj z antibiotiki, ki vstopajo v velike količine gnoja, zavirajo bakterijski medij in zavirajo nastanek metana. Dezinfekcijskih sredstev ni mogoče uporabiti, kmetijska podjetja, ki so investirala v proizvodnjo plina iz gnoja, so prisiljena iskati kompromis med higieno in nadzorom obolevnosti živali na eni strani in vzdrževati produktivnost bioreaktorjev na drugi strani.
Prav tako so primerni človeški iztrebki, popolnoma svobodni. Toda uporaba običajnih odplak iz odplak je nedonosna, zelo nizka koncentracija iztrebkov in visokih razkužil, površinsko aktivnih snovi. Tehnologi trdijo, da bi jih lahko uporabili le, če bi "izdelki" iz stranišča prišli samo v kanalizacijo, pod pogojem, da je bila posoda oprana samo z enim litrom vode (standardna 4/8 litra). In brez detergentov, seveda.

Dodatne zahteve za surovine?

Resen problem, s katerim se soočajo kmetije, ki so namestile sodobno opremo za proizvodnjo bioplina - surovine ne bi smele vsebovati trdnih vključkov, ki so po nesreči padli v maso kamna, oreh, kos žice ali plošče bo zamašil cevovod, onemogočil drago fekalno črpalko ali mešalnik.

Treba je opozoriti, da dani podatki o največjem plinu iz surovin ustrezajo idealnim laboratorijskim pogojem. Da bi se približali tem podatkom v realni proizvodnji, je treba ohraniti številne pogoje: ohranitipotrebno temperaturo, občasno zmešamo fino zdrobljene surovine, dodamo dodatke, ki aktivirajo fermentacijo, itd. Na obrtniški instalaciji, zbrani na priporočilih člankov o "prejemu bioplina z lastnimi rokami", težko dosežejo 20% najvišje ravni, visokotehnološke naprave lahko dosežejo vrednosti 60-95%.

Pošteni in objektivni podatki o največjem donosu bioplina za različne vrste surovin

Namestitev bioplinarne?

"Domača" bioplinska naprava. Potrebno je vsaj imeti dve zapečateni posodi, bioreaktor in rezervoar, ki ga plin dovaja v cev. Zaželeno je imeti tretjo posodo, kjer se bo bioplin črpal pod pritiskom, nato pa bo v drugem delu vlaga. Oblika se malo razlikuje od aparata za lunjo. Surovino bi bilo dobro neprekinjeno mešati, za to potrebujete mešalnik in elektromotor ali zdravega človeka. Ni potrebno pričakovati visoke produktivnosti in dobre kakovosti bioplina.
Industrijski obrat za proizvodnjo bioplina. Ne bomo se pogovarjali o podrobnostih, temveč bomo prikazali shematski diagram:

Oprema vključuje vsaj reaktorsko in plinsko jeklenko, separator, mešalnike, črpalke, kompresorsko postajo, sistem za vzdrževanje konstantne temperature, varnostne naprave in krmilne elemente. Za intenziviranje procesov se uporabljajo kavitatorji, naprave za analizo medija in vnos aktivatorjev itd.

Sestava proizvedenega bioplina se mora po skladiščenju normalizirativstopa v razdelilne in sorpcijske kolone, nato v plinski jeklenki doseže potreben tlak in šele nato vstopi v deblo, kar vodi do generatorjev toplote.

Proizvodnja bioenergije kot del sodobnega živinorejskega kompleksa. Vključitev v sestavo rastlinjakov in delavnic za proizvodnjo gnojil povečuje donosnost.

Koristiti proizvodnjo bioplina?

Omenili smo že, da se velike industrijske obrate gradijo v razvitih državah in v državah, predvsem majhnih, za majhne kmetije. Razložimo, zakaj je tako:

Slabe države. V obrtni inštalaciji, s svojo neučinkovitostjo, lahko vse delo opravimo ročno. Za države, kjer kmetje plačajo peni za trdo delo, je to korist. Poleg tega je v toplejših regijah žetev mogoče pobrati večkrat letno, cenene rastlinske surovine pa so v presežku. Naložbe v najpreprostejši sistem so razmeroma majhne, z nizko kakovostjo bioplina, so ljudje pripravljeni. Lastnik je ceneje, da v prepustni kotel ali peč "nadzornik", kot za nakup opreme za normalizacijo bioplina.

Kitajski kmetje proizvajajo surovine za proizvodnjo bioplina

Bogate države. V Nemčiji, ki je vodilna v svetu na področju proizvodnje bioplina, skoraj polovica velikih perutninskih farm in živinorejskih kmetij proizvaja svoj lasten metan. Procesi so čim bolj avtomatizirani, kakovost bioplina je visoka in velike proizvodne zmogljivosti. Presežne surovine so dodatno predelane,mineralizirane, zaradi ekonomije dobijo razkuženo neagresivno kompleksno gnojilo. Strokovnjaki trdijo, da kljub visokim količinam metana iz surovin in znatnih cen energije strokovnjaki za bioplin upravičujejo samo kmetovalce, ker država subvencionira 50% stroškov opreme. Dodatne koristi je mogoče doseči z električno energijo iz plina. Prvič, vlada jo kupuje po visokih cenah; in drugič, na ta način je mogoče zmanjšati posledice neenakomerne sezonske proizvodnje bioplina. Za izboljšanje ekološkega stanja zemljišč zaradi uporabe neagresivnega gnoja in "mehkega" gnojila je država dodatno plačala.

Proizvodnja bioplina v Nemčiji: ekološka, estetska, morda samo s finančno pomočjo zvezni vladi

Rusija. Nekoliko slaba energija bioplina se razvija v naši državi. Od časa do časa mediji poročajo o začetku druge proizvodnje, v intervjuju z veselim znanstvenikom, oblikovalcem ali direktorjem gospodarstva, je dejal, da je vračilna doba namestitve - eno leto. Toda življenje naredi svoje prilagoditve. Sčasoma se izkaže, da med pripravo poslovnega načrta niso bili upoštevani obratovalni stroški, v praksi je proizvodnja plina precej nižja od načrtovane, pogoji fermentacije pa so veliko višji. Tisti, ki so delali pol leta, že v petih letih zahtevajo vračilno dobo. In po tem času ljudje na splošno poskušajo ne dati intervjujev. Žal je bioenergija stvar različnih kolektivov in zaupanja vrednih podjetijni podatkov o dobičkonosnosti v Rusiji. Na splošno lahko domnevamo, da je glede na manj kot na Zahodu cene energije in razpoložljivost lokalnih goriv, proizvodnja bioplina v naši državi na robu donosnosti, ki brez podpore države ne prispeva k njenemu razvoju.

Ali je smiselno proizvajati biogoriva doma?

Koristno je proizvajati biogoriva doma v majhnih količinah na zasebni pomožni kmetiji? Če imate nekaj kovinskih sodov in drugih železnih zabojev, kot tudi brezno prostega časa, in ne veste, kako jih odstraniti - da. Ampak prihranki, žal, so skromni. In vlagati denar v visokotehnološko opremo pri majhnih količinah surovin in proizvodnja metana nima pomena in ni urnika.

Še en film domače Kulibine?

Brez mešanja surovin in aktiviranja fermentacijskega procesa proizvodnja metana ne bo presegala 20% potenciala. Tako lahko v najboljšem primeru s 100 kg (nakladalni lijak) izbrane trave dobite 5 m3 plina brez stiskanja. In dobro je, če vsebnost metana preseže 50% in ne dejstvo, da bo gorila v generatorju toplote. Po mnenju avtorja se surovina nalaga dnevno, to je proizvodni cikel - en dan. Pravzaprav je zahtevani čas 60 dni. Znesek, ki ga je prejel izumitelj bioplina v 50-litrski rezervoarju, ki ga je lahko napolnil v hladnem vremenu za kotel 15 kW (stanovanjska zgradba približno 150 m2), je dovolj za 2 minuti.

Tim,ki se zanima za možnost proizvodnje bioplina, je priporočljivo skrbno preučiti problem, zlasti s finančnega vidika, s tehničnimi vprašanji, da se posvetuje s strokovnjaki, ki imajo izkušnje s podobnim delom. Praktične informacije, pridobljene na tistih kmetijah, kjer so bioenergetske tehnologije že nekaj časa v uporabi, bodo dovolj dragocene.