Teknologi moden untuk memproses semua jenis bahan mentah membuka prospek berjaya menyelesaikan masalah mendapatkan biofuel dari baja langsung di rumah. Lebih-lebih lagi, membuat biofuel dengan tangan anda sendiri di rumah berkat prinsip pemprosesan sisa baru, anda dapat menghasilkan baja secara serentak untuk ladang pertanian.
Dan apa yang diperlukan untuk ini dan bagaimana membuat bioreaktor dengan betul - kami akan mempertimbangkan isu-isu ini secara terperinci dalam artikel kami. Kami akan memberikan cadangan memilih bahan mentah terbaik untuk pengeluaran biogas, kami akan menganalisis ciri penggunaan bahan bakar yang dihasilkan untuk keperluan isi rumah.
Sudah tentu, kaedah termudah adalah dengan membeli kilang industri siap pakai. Namun, kosnya yang tinggi menjadikan mereka mempertimbangkan pilihan untuk membuat sistem pengeluaran dengan tangan mereka sendiri.
Secara ringkas mengenai definisi biogas
Menurut definisi saintifik, biogas adalah produk yang diperoleh hasil dari proses penapaian jisim sisa biologi. Dalam kes ini, produk penapaian adalah metana atau hidrogen.
Pembentukan metana (atau hidrogen) berlaku akibat aktiviti penting tiga jenis bakteria:
- hidrolisis;
- pembentukan asid;
- membentuk metana.
Kualiti produk penapaian adalah komposisi campuran gas, kandungannya diedarkan dalam nisbah: 50-85% metana, 15-50% karbon dioksida, dan hidrogen sulfida kurang dari 5%.
Gambarajah struktur pengeluaran tenaga alternatif kelihatan seperti ini. Pada masa yang sama, sumber bahan mentah, tradisional untuk kehidupan seharian, berjaya digunakan yang sesuai untuk mendapatkan tenaga alternatif - biofuel
Campuran gas ini disalurkan melalui penapis untuk menghilangkan CO.2 dan H2S, selepas itu metana biologi tulen kekal. Gas tersebut tidak berbeza dengan gas asli yang digunakan di sektor domestik dan industri.
Bahan mentah untuk mendapatkan campuran gas biologi berkualiti tinggi biasanya:
- baja dan kotoran burung;
- pembaziran pengeluaran alkohol (bard);
- industri pembuatan bir lebihan (biji bir);
- bahan najis dan sisa ikan;
- pulpa bit, sampah isi rumah, rumput dan banyak lagi.
Ini hanya sebahagian daripada semua bahan mentah yang boleh diterima. Tetapi senarai ini menunjukkan: betapa beragamnya senarai bahan mentah agar dapat membuat pengeluaran biogas secara berterusan.
Unit pengeluaran biofuel yang dihasilkan untuk keperluan salah satu daripada banyak ladang yang ada. Stesen kecil, tetapi sepenuhnya memenuhi keperluan ladang swasta
Petunjuk volumetrik output campuran gas secara langsung bergantung pada jenis bahan mentah yang digunakan dan kandungan bahan kering di dalamnya. Oleh itu, jika kita menggunakan baja ternak dalam perniagaan, kita sebenarnya dapat memperoleh 50-60 m dari satu tan baja3 biofuel yang mengandungi hingga 60% metana.
Adalah dipercayai bahawa bahan mentah terbaik adalah sisa dengan kandungan lemak tinggi. Memproses satu tan sisa lemak melalui kilang biofuel klasik dapat menghasilkan hingga 1300 m3 campuran gas, di mana kandungan metana mencapai 90%.
Bagaimana membuat modul ladang pemprosesan?
Untuk membuat sistem memproses sisa menjadi bahan bakar bio, sekurang-kurangnya anda harus mengetahui prinsip pengoperasian alat tersebut, dan juga mempunyai idea mengenai litar.
Skim pemasangan bioreaktor: 1 - bioreaktor; 2 - pengadun; 3 - pemanas; 4 - pam; 5 - elemen penapis; 6 - pemampat gas; 7 - pemegang gas; 8 - koleksi baja; 9 - pengeluaran baja (enapcemar); 10 - panel kawalan pemanasan
Pertimbangkan kedua-duanya, tetapi harus diperhatikan: pembinaan pemasangan penuh adalah perniagaan yang agak menyusahkan dan mahal. Di rumah, sebagai peraturan, hanya perkara yang serupa dengan stesen pemprosesan yang dapat dilakukan. Walau bagaimanapun, beberapa percubaan berjaya.
Prinsip biostation
Teknologi pengeluaran biofuel, sebagai peraturan, menyokong pendekatan sistematik berikut:
- Bioreaktor (tangki) dipenuhi dengan baja.
- Selama waktu tertentu, proses penapaian berlaku di dalam reaktor.
- Medium gas terbentuk.
- Keluaran gas dari reaktor.
- Campuran gas dibersihkan dan dikirim untuk digunakan sebagai bahan bakar.
Komposisi campuran gas yang dihasilkan dicirikan oleh ketepuan yang cukup tinggi dengan pelbagai bahan. Yang paling utama dalam komponen peratusan terdapat metana (60%), karbon dioksida (35%) dan bahan lain, termasuk hidrogen sulfida (5%).
Beginilah gambarajah pengedaran gas campuran: 1 - kandungan metana sekitar 63-65%; 2 - kandungan karbon dioksida sekitar 30-33%; 3 - kandungan hidrogen sulfida sekitar 2%; 4 - kandungan ammonia sekitar 1%; 5 - kandungan hidrogen sekitar 1%
Sementara itu, untuk operasi stesen jana gas yang efisien dalam pengeluaran domestik, diperlukan simpanan sisa haiwan yang besar.
Oleh itu, perkara pertama yang harus anda perhatikan dalam menyelesaikan masalah mendapatkan biofuel di rumah (pondok) adalah ketersediaan sumber bahan mentah untuk kilang pemprosesan.
Pembuatan bioreaktor DIY
Setelah memutuskan sumber bahan mentah, maka anda perlu memutuskan lokasi bioreaktor kediaman (atau negara). Reaktor itu sendiri adalah kapal tertutup, cukup kuat, mempunyai isipadu berdasarkan bekalan kotoran harian untuk diproses (untuk rujukan: untuk memperoleh 100 m3 campuran gas memerlukan kira-kira 1 tan baja).
Jadual nisbah jenis baja dan jumlah biogas yang dihasilkan
Jadual yang menunjukkan keberkesanan jenis sisa biologi dari segi jumlah gas yang dihasilkan. Seperti yang dapat dilihat dari jadual, yang paling berkesan adalah kotoran babi, yang dapat menghasilkan jumlah biofuel terbesar
Bekas seperti itu harus dipasang pada landasan yang kuat, dilengkapi dengan injap tutup dan sifat teknikal lain mengikut skema klasik. Bahagian atas kapal lebih senang ditanggalkan, dengan pengikat bolt dan gasket.
Untuk memastikan kesinambungan kitaran, tangki simpanan mesti dilengkapi dengan modul pemanasan buatan. Sekiranya pada musim panas kecekapan fermentasi baja dan kadar pengeluaran gas dijamin sepenuhnya oleh keadaan suhu luaran, keadaan akan berubah pada musim sejuk.
Untuk operasi bioreaktor musim sejuk, pemanasan buatan semestinya diperlukan, memandangkan penghentian aktiviti bakteria penapaian sudah pada suhu 4-10 ° C di atas sifar. Oleh itu, tangki mesti mempunyai penebat haba yang dibuat dengan baik. Untuk ini, kaedah penebat klasik dengan bulu mineral sangat sesuai.
Contoh yang baik untuk mengasingkan bioreaktor untuk operasi musim sejuknya. Bulu mineral digunakan di sini sebagai bahan penebat. Lapisan atas kapas ditutup dengan bahan kerajang.
Terdapat beberapa pilihan untuk mengatur pemanasan. Contohnya, penggunaan pemanas elektrik atau sistem pemanasan pada penyejuk air (jaket air).
Kekuatan litar pemanasan harus dikira berdasarkan norma suhu optimum di dalam reaktor 25-40 ° C, yang diperlukan untuk mencapai proses penapaian biomas yang berkesan.
Selain pemanas, tahap stagnasi mempengaruhi aktiviti penapaian biomas. Sebenarnya, di dalam tangki, baja mestilah sentiasa bergerak. Pergerakan biomas meningkatkan proses fermentasi dan mengurangkan masa untuk mendapatkan komponen gas.
Varian kilang musim panas untuk pemprosesan baja dan biofuel. Dalam kes ini, pemanasan dibuat dalam bentuk mandi air konkrit, di mana kapal reaktor direndam. Walau bagaimanapun, pemasangan ini tidak dapat dikendalikan pada musim sejuk.
Masalah mengatur pergerakan diselesaikan dengan memperkenalkan pengadun mekanikal khas ke dalam reka bentuk bioreaktor. Poros peranti ini disambungkan ke poros motor berkelajuan rendah, yang melakukan tindakan putaran. Menghidupkan dan mematikan proses pencampuran boleh dilakukan secara manual atau automatik.
Kami mempunyai artikel lain di laman web kami yang memberikan arahan mengenai cara memasang loji untuk pengeluaran biogas untuk keperluan rumah persendirian.
Proses mendapatkan biogas dan baja
Reka bentuk sistem pengeluaran biofuel di rumah secara teknikal melibatkan pemuatan kapal dengan kotoran sekitar 1/3 kapasiti. Untuk memuat kotoran, dibuat penutup penetasan dengan pintu tutup hermetik. Kawasan selebihnya bioreaktor digunakan untuk mengumpulkan gas yang dikeluarkan.
Bioreaktor miniatur buatan rumah, dibuat berdasarkan tong 200 liter konvensional. Pada prinsipnya, untuk memenuhi keperluan sederhana dalam biofuel sangat sesuai digunakan di sektor swasta. Ini adalah reka bentuk yang sebenarnya boleh dilakukan di rumah untuk mendapatkan biofuel.
Di tingkat atas dan bawah kapal, anda perlu membuat lubang keluar. Di bahagian atas ada saluran keluar gas, di bagian bawah ada saluran keluar untuk membuang kotoran yang dirawat (baja). Juga di kawasan rantau atas kapal, adalah wajar untuk memasang tetingkap tontonan untuk memantau prosesnya.
Paip untuk output campuran gas dihubungkan oleh paip yang ditutup dengan peranti yang secara serentak melakukan fungsi pemisah dan meterai air. Untuk komunikasi, paip (logam atau polietilena) berdiameter kecil (25-32 mm) digunakan.
Pemisah itu sendiri adalah kapal dengan kapasiti yang agak kecil, dipenuhi dengan air. Gas yang melewati tiang air disucikan, dibuang ke tangki gas dan kemudian dibekalkan kepada pengguna.
Contoh peranti pemisah dua peringkat - penutup hidraulik untuk membekalkan campuran gas yang berasal dari bioreaktor. Pilihan penapisan ini memungkinkan untuk mendapatkan produk yang disucikan berkualiti tinggi.
Paip yang lebih rendah pada reaktor (untuk pengeluaran sisa kotoran - enapcemar) diinginkan untuk membuat diameter terbesar. Injap tutup (injap gerbang) disambungkan kepadanya dan paip dibuat ke tangki untuk mengumpulkan enapcemar. Jisim sampah di ladang berjaya digunakan sebagai baja.
Maklumat terperinci mengenai penentuan volume kapasiti yang diperlukan, serta mengenai pengiraan kecekapan bioreaktor dan kesesuaian penggunaan biogas, kami pertimbangkan dalam artikel berikutnya.
Apakah komposisi jisim tahi?
Jisim baja yang boleh dimuatkan di dalam bioreaktor tidak boleh dianggap sebagai bahan mentah yang sesuai dengan kualiti apa pun. Komponen zat ini sangat penting bagi proses penapaian. Dalam praktiknya, diperhatikan bahawa penurunan zarah substrat disertai dengan kecekapan proses yang lebih baik.
Sifat berserat substrat yang ketara dan peningkatan kawasan interaksi bakteria adalah kriteria utama yang menyumbang kepada penguraian kotoran yang cepat. Dalam keadaan ini, apabila dipanaskan dan dicampurkan, kotoran tidak membentuk endapan atau filem di permukaan, yang sangat memudahkan penyaringan campuran gas.
Penyediaan baja untuk memuatkan ke dalam reaktor. Tidak kurang perhatian diberikan kepada prosedur ini daripada yang lain jika anda ingin mendapatkan sejumlah besar biofuel dalam jangka waktu yang singkat.
Tahap pengisaran bahan mentah menentukan tempoh penapaian, yang seterusnya mempengaruhi jumlah gas yang dihasilkan. Oleh itu, untuk mengurangkan masa penapaian, perlu mengisar bahan mentah dengan baik: semakin baik kualiti pengisarannya, semakin pendek tempoh penapaian.
Ciri-ciri penggunaan biogas untuk keperluan isi rumah
Skop tenaga jenis ini cukup luas. Berkat penggunaan biogas sebagai bahan bakar, mereka menghasilkan tenaga elektrik, mendapatkan air panas atau wap. Terdapat banyak contoh dari praktik di mana pengangkutan kenderaan digunakan untuk bahan bakar biofuel.
Tetapi, agar ekonomi tidak mengalami masalah ketika menggunakan bahan bakar tersebut, sangat penting untuk melengkapkan penyimpanan untuk biogas yang diperoleh, dengan memperuntukkan tempat yang tepat untuk tangki gas di lokasi tersebut.
Loji biogas jenis ini adalah peralatan yang membuka kemungkinan mewujudkan kemudahan pengeluaran bebas sampah. Dalam hal ini, contoh yang baik ditunjukkan oleh setiap negara di Eropah Barat.
Sebagai contoh, di Denmark, pengeluaran bahan bakar jenis ini telah mencapai tahap hampir 20% dari jumlah jisim sumber tenaga di negara ini. Di kawasan besar di dunia - India dan China - perbelanjaan loji biogas mencecah ratusan ribu.
Loji pengeluaran biofuel industri yang kuat. Reka bentuk sedemikian dapat menyediakan struktur pertanian besar dengan biofuel sepenuhnya. Sebilangan besar sistem sedemikian digunakan di seluruh dunia. Dan pertumbuhan kuantitatif berterusan secara aktif
Tidak hanya begitu, terdapat peningkatan yang signifikan dalam minat seluruh dunia dalam proses pengeluaran biogas.
Ini adalah salah satu pilihan tenaga yang dikaitkan dengan sumber alternatif dan yang mereka lihat masa depan, jadi petani dan pengurus perkhidmatan perumahan dan komunal, pemilik isi rumah swasta dan perusahaan kecil mengawasi perkembangan teknologi dengan teliti.
Gambaran keseluruhan kilang biogas, pembuatannya menggunakan tangki plastik 127 liter. Ciri-ciri peranti dan petua operasi.
Yang menarik perhatian ialah penggunaan pemasangan di kalangan pemilik restoran dan bidang gastronomi, di mana topik pemprosesan sisa makanan tetap relevan. Atas dasar ini, ada peluang yang baik untuk membuat kitar semula sisa organik yang murah untuk kepentingan ladang. Akhirnya, teknologi pengeluaran biofuel adalah pemuliharaan alam sekitar yang sebenarnya, yang tidak dapat dikatakan mengenai pengeluaran jurutera tenaga lain.
Adakah anda berminat dengan pengeluaran biofuel dan ingin menjelaskan beberapa perkara? Tanyakan soalan kontroversial dalam komen - pakar kami akan cuba menjelaskan perkara tersebut.
Atau mungkin anda tidak biasa dengan pembuatan bioreaktor dan proses menghasilkan biogas? Kongsi pengetahuan praktikal dan pendapat anda mengenai isu ini di bawah artikel kami - banyak eksekutif perniagaan akan berminat dengan pengalaman dan cadangan anda.