Біогаз для опалення будинку Методи самостійного виробництва біогазу. Порівняння біогазу з традиційнішими видами палива

Біогазові установки. Виробництво біогазу

Комплектні установки із нержавіючої сталі для виробництва біогазу.

Біогазові установки - це комплексне рішення утилізації відходів харчової промисловості, агропромислового комплексу, виробництво теплової, електричної енергії та добрив. Виробництво метану в установці для виробництва біогазу є реалізацією біологічного процесу.

Німецька компанія розробляє та виробляє комплектні установки для виробництва біогазу та продає їх у всьому світі. Побудовані, запущені та успішно працюють понад 300 заводів з виробництва біогазу в Німеччині, Франції, Нідерландах, Греції, Великій Британії, Швеції, Іспанії, Люксембурзі, Чехії, Литві, США, Японії та на Кіпрі. Пропоновані установки – це не експериментальне, а працююче, перевірене та надійне німецьке обладнання, сертифіковане за ISO та виготовлене у комплекті на власному заводі.

Ми продемонструємо Вам, яким чином Ви зможете, осмислено та економічно використовувати біоенергію.

Біогаз - це газ, що складається приблизно з 60% метану (СН4) та 40% вуглекислого газу. Синонімами для біогазу є каналізаційний газ, шахтний газ та болотний газ, газ-метан. Якщо як приклад розглянути гній, то якщо на підприємстві утворюється 1 т такого «біовідходу» на день, то це означає, що з нього може бути отримано 50 м3 газу або 100 кВт електроенергії, або заміщено 35 л дизельного палива. Термін окупності обладнання для переробки гною знаходиться в межах 2-3 років, а для інших видів сировини ще нижче і досягає 1,5 року. Крім прямих грошових вигод, будівництво біогазової установки має непрямі вигоди. Вона, наприклад, обходиться дешевше, ніж протяжка газопроводу, лінії електропередач, резервних дизель генераторів та створення лагун. У таблиці представлений вихід газу різних видів сировини.

ДЖЕРЕЛА СИРОВИНИ

Важлива сфера застосування установок з виробництва біогазу - це великі агропромислові комплекси, ферми ВРХ, птахофабрики, рибні заводи, хлібобулочні комбінати, підприємства харчової промисловості, м'ясокомбінати, спиртові заводи, пивоварні заводи, молочні заводи, рослинницькі підприємства, цукрові заводи, крохмалопаткові заводи виробництву дріжджів, і не тільки як альтернативного джерела енергії, але і як ефективного методу утилізації гною (посліду) і виробництва дешевого добрива, як для власних потреб, так і для продажу на ринку. Біогазова установка виробляє біогаз та біодобрива з органічних відходів сільського господарства та харчової промисловості шляхом безкисневого бродіння, що забезпечує найактивнішу систему очищення. Як сировина може використовуватися гній ВРХ, гній свиней, пташиний послід, відходи бійні (кров, жир, кишки, кістки), відходи рослин, силос, зерно, що прогнило, каналізаційні стоки, жири, біосміття, відходи харчової промисловості, садові відходи, солодовий осад , вичавлення, спиртова барда, буряковий жом, технічний гліцерин (від виробництва біодизеля). Більшість видів сировини можна змішувати один з одним. Переробка відходів - це насамперед система очищення, яка сама себе окупає та приносить прибуток. На виході установки з відходів утворюється одночасно і у великих кількостях: біогаз, електрика, тепло та добрива.

Все перераховане вище проводиться у разі нульової собівартості. Адже гній безкоштовний, а сама установка на себе споживає лише 10-15% енергії. Для роботи потужної установки достатньо однієї людини дві години на день. Біогазові установки повністю автоматизовані і відповідно витрати на оплату праці мінімальні.

Технологія та принцип роботи біогазової установки

Біогазова установка виробляє біогаз та біодобрива з біологічних відходів сільського господарства та харчової промисловості шляхом безкисневого бродіння. Біогаз є продуктом життєдіяльності корисних бактерій. Мікроорганізми метаболізують вуглець з органічних субстратів у безкисневих умовах (анаеробно). Цей процес, званий гниттям або безкисневим бродінням, слідує за ланцюгом живлення.

Склад типової біогазової установки:

Біовідходи можуть доставлятися вантажівками або перекачуватися на біогазову установку насосами. Спочатку коферменти висипаються (перемелюються), гомогенізуються та перемішуються з гноєм (послідом). Гомогенізація найчастіше виконується при температурі 70 про С протягом однієї години при розмірі максимальної частки 1 см. Гомогенізація з гноєм проводиться в резервуарі, що перемішує, з потужними мішалками.

Реактор є газонепроникним, повністю герметичним резервуаром. Це конструкція теплоізолюється, тому що всередині резервуару має бути фіксована для мікроорганізмів температура. Усередині реактора знаходиться міксер, призначений для перемішування повного вмісту реактора. Створюються умови для відсутності плаваючих шарів та/або осаду.

Мікроорганізми мають бути забезпечені всіма необхідними поживними речовинами. Свіжа сировина має подаватися в реактор невеликими порціями кілька разів на день. Середній час гідравлічного відстоювання всередині реактора (залежно від субстратів) 20-40 днів. Упродовж цього часу органічні речовини всередині біомаси метаболізуються (перетворюються) мікроорганізмами. На виході установки утворюється два продукти: біогаз та субстрат (компостований та рідкий).

Біогаз зберігається в ємності для зберігання газу в газгольдері, в якому вирівнюються тиск і склад газу. З газгольдера йде безперервна подача газу газовий двигун генератор. Тут вже виробляється тепло та електрика. При необхідності біогаз дочищається до газу (95% метану) після такої очистки, отриманий газ - аналог природного газу (90-95% метану CH4). Відмінність лише у його походження.

Біогазові установки працюють 24 години на добу, 7 днів на тиждень, цілий рік. Такий режим роботи є ще однією їх перевагою. Усією системою управляє система автоматики. Для управління достатньо лише одна людина дві години на день.

Цей співробітник контролює за допомогою звичайного комп'ютера, а також працює на тракторі для подачі біомаси. Після 2-х тижневого навчання установці може працювати людина без особливих навичок, тобто. із середньою або середньою спеціальною освітою.

ВИГОДИ

• Біогаз.
• Власна біоенергетична станція
• Правильна утилізація органічних відходів. Відходи у доходи!
• Біодобрива. При використанні добрив, отриманих на біогазових установках, урожайність може бути підвищена на 30-50%. Звичайний гній, барду або інші відходи не можна ефективно використовувати як добрива 3-5 років. При використанні ж біогазової установки біовідходи переброджують і, переброжена маса тут же може використовуватися як високоефективне біодобрива. Перекинута маса - це готові екологічно чисті рідкі та тверді біодобрива, позбавлені нітри-тів, насіння бур'янів, патогенної мікрофлори, яєць гельмінтів, специфічних запахів. При використанні таких збалансованих біодобрив урожайність значно підвищується.
• Електроенергії. Встановивши біо-газову установку, підприємство буде мати свою, по суті, безкоштовну електроенергію, а значить, істотне зниження собівартості продукції, що в свою чергу дозволить останньому отримати додаткові конкурентні переваги.
• Тепло. Тепло від охолодження генератора або від спалювання біогазу можна використовувати для обігріву підприємства, теплиць, технологічних цілей, отримання пара, сушіння насіння, сушіння дров, отримання кип'яченої води для вмісту худоби. Підприємство отримує газ, електроенергію, тепло, добрива та забезпечує замкнутий цикл виробництва. Проект окупається за рахунок зменшення собівартості продукції, що виробляється підприємством, оскільки знижуються витрати на купівлю газу, електроенергії, гарячої води та добрив.
• Додатковий прибуток може бути спрямована на погашення кредиту та на розвиток виробництва. Зменшення енергетичної залежності, зменшення викидів парникових газів, зменшення забруднення навколишнього середовища відходами сільськогосподарського виробництва, відсутність на підприємстві неприємного запаху.

Будівництво біогазової установки актуальне не тільки для новостворюваних ферм, але і для старих. Адже часто старі лагуни переповнені, і їх ремонт потребує значних коштів. Якщо деякі відходи можна просто зберігати у відстійниках, то на утилізацію деяких (наприклад, відходи бійні) необхідно витрачати енергію та засоби. Вимоги до майданчика. Установка може бути розташована на місці відстійників, лагун або старого звалища. Середні розміри майданчика під установку 40х70м.

Ціна біогазової установки

Кожне підприємство індивідуальне, тому у кожному разі фінансові витрати розраховуватимуться фахівцями.

Приклад проекту

Ми наводимо приклад середніх витрат та доходів при встановленні біогазового обладнання.
Калькуляція витрат та доходів на прикладі біогазової установки для спиртового заводу. Вартість встановлення 1280 тис. євро. Всі послуги та роботи включені. Продуктивність зернової барди 100 т на добу.

Вологість сепарованої барди 70%. Середній термін окупності проекту 2-3 роки. А за повного використання можливостей установки окупність може бути 1,5-1,8 року. Використання можливостей - це додавання коферментів, використання тепла в теплицях, продаж повністю добрив, що виробляються.

Витрати на енергоносії - одна з основних статей витрат, яка суттєво впливає на собівартість продукції. Очисні споруди споживають близько 50% енергії, а під час будівництва біогазової установки відбувається економія цих 50%. Підприємство отримує газ, електроенергію, тепло, добрива та забезпечує замкнутий цикл виробництва.

Проект окупається за рахунок зменшення собівартості продукції, оскільки знижуються витрати на покупку газу, електроенергії, гарячої води та добрив. Додатковий прибуток може бути спрямована на погашення кредиту та на розвиток виробництва.

Витрати:					Євро.
Обслуговування реактора
Амортизаційні витрати
Обслуговування електрогенератора
Електроенергія (для випадку, якщо виробляється тільки газ)
Оплата праці (із запасом беремо 2 особи низької кваліфікації)
Усього витрат за рік
Доходи: 1. Продаж/використання газу (або електроенергії як похідної від газу) 2. Продаж/використання добрив 3. Продаж квот СО2
	Од. змін.	Вихід за годину.	Вихід протягом року.	Вартість євро.	Загальна сума євро
Рідкі біодобрива
Квоти СО2
Загальний прибуток
Чистий прибуток

Матеріал підготовлений Шилової Є.П.

Власникам приватних будинків, розташованих у регіонах з обмеженим доступом до традиційних видів палива, слід обов'язково звернути увагу на сучасні біогазові установки. Подібні агрегати дозволяють отримувати біогаз із різноманітних органічних відходів та використовувати його для особистих потреб, у тому числі й обігріву житлових приміщень.

Газ можна отримувати практично з будь-якої біомаси - відходів тваринницької промисловості, харчового виробництва, сільського господарства, листя та ін. При цьому спорудити подібну установку можна своїми руками.

Механізм дії біогазових установок

Для отримання біогазу підходить як однорідна сировина, так і суміші різноманітної біомаси. Біогазова установка – це об'ємна герметична споруда, оснащена пристосуваннями для подачі сировини, підігріву біомаси, перемішування компонентів, відведення отриманого біогазу в газовий колектор і, звичайно, захисту конструкції.

У реакторі під впливом анаеробних бактерій здійснюється швидке розкладання біомаси. У процесі бродіння органічної сировини виділяється біогаз. Приблизно 70% складу такого газу представлено метаном, частина – вуглекислим газом.

Біогаз характеризується чудовими показниками теплотворної здатності, у нього немає вираженого запаху та кольору. За своїми властивостями біогаз практично ні в чому не поступається традиційному природному газу.

У найрозвиненіших країнах використовують додаткові установки для очищення біогазу від вуглекислого газу. За бажання ви зможете купити таку саму установку та отримувати чистий біометан.

Біогазові установки на силосі. 1 Силосні ями. 2 Система завантаження біомаси. 3 Реактор. 4 Реактор дображивания. 5 Субстратер. 6 Система опалення. 7 Силова установка. 8 Система автоматики та контролю. 9 Система газопроводів

У середньому одна корова або інша тварина вагою в півтонни здатна за добу зробити кількість гною, достатню для отримання приблизно 1,5 м3 біогазу. Добовий гній однієї середньої свині можна переробити в 0,2 м3 біогазу, а кролика або курки – в 0,01-0,02 м3 палива.

Для порівняння: 1 м3 біогазу з гною дає приблизно стільки ж теплової енергії, як 3,5 кг дров, 1-2 кг вугілля, 9-10 кВт/год електрики.

Найпростіший рецепт суміші для отримання біогазу включає наступні компоненти:

• коров'ячий гній – близько 1500 кг;
• згнило листя або інші органічні відходи - 3500 кг;
• вода – 65-75% загальної маси попередніх компонентів. Попередньо воду потрібно підігріти приблизно до 35 градусів.

Такої кількості біомаси буде достатньо для отримання біогазу на півроку експлуатації з помірною витратою. У середньому біогаз починає виділятись вже через 1,5-2 тижні після завантаження суміші в установку.

Газ можна використовувати для обігріву будинку та різноманітних господарських та побутових будівель.

Конструкція типової біогазової установки

Біогазова установка

Основними компонентами повноцінної біогазової системи є:

• реактор;
• система подачі перегною;
• мішалки;
• біомаси;
• газгольдер;
• сепаратор;
• захисна частина.

Побутова установка матиме дещо спрощену конструкцію, проте для повноти сприйняття вам пропонується ознайомитися з описом усіх перерахованих елементів.

Біогазові установки

Реактор

Ця частина установки зазвичай збирається з нержавіючої сталі або бетону. Зовні реактор схожий на велику герметичну ємність, зверху якої встановлено купол, що зазвичай має кулясту форму.

Нині найбільшої популярності користуються реактори з розбірної конструкції, виконані із застосуванням інноваційних технологій. Такий реактор можна легко зібрати своїми руками з мінімальними тимчасовими витратами. У разі потреби він так само легко розбирається і перевозиться до іншого місця.

Сталь зручна тим, що можна без зайвих зусиль створювати отвори для підключення інших елементів системи. Бетон ж перевершує сталь за показниками міцності та довговічності.

Система подачі біомаси

Ця частина установки включає в свій склад бункер для прийому відходів, підвідний трубопровід для подачі води та шнековий насос, призначений для відправки перегною в реактор.

Для завантаження сухого компонента бункер використовується фронтальний навантажувач. У домашніх умовах із цим завданням можна впоратися без навантажувача, використовуючи різні підручні засоби, наприклад, лопати.

У бункері відбувається зволоження суміші до напіврідкого стану. Після досягнення потрібного рівня зволоження шнек переводить напіврідку масу нижній відсік реактора.

Мішалки

Бродіння перегною в реакторі має відбуватися рівномірно. Це одна з найголовніших умов забезпечення інтенсивного виділення біогазу із суміші. Саме для досягнення максимально рівномірного процесу бродіння суміші конструкція типової біогазової установки містить у своєму складі мішалки з електроприводами.

Існують мішалки занурювального та похилого типу. Занурювальні механізми можуть опускатися в біомасу на необхідну глибину для забезпечення інтенсивного та рівномірного перемішування субстрату. Зазвичай такі мішалки розміщуються на щоглі.

Монтаж похилих мішалок виконується на бічних поверхнях реактора. За обертання гвинта у ферментаторі відповідає електродвигун.

Автоматизована система підігріву

Для успішного отримання біогазу температура всередині системи має підтримуватися на рівні +35-40 градусів. Для цього у конструкцію включаються автоматизовані системи підігріву.

Джерелом тепла в даному випадку є водогрійний котел, в окремих ситуаціях застосовуються електричні опалювальні агрегати.

Газгольдер

Газгольдер

У цьому вся елементі конструкції збирається біогаз. Найчастіше газгольдер розміщують на даху реактора.

Виробництво сучасних газгольдерів зазвичай виконується із застосуванням полівінілхлориду – матеріалу, стійкого до сонячного світла та різноманітних несприятливих природних явищ.

Газгольдер

У деяких ситуаціях замість звичайного газгольдер застосовують спеціальні мішки. Також ці пристрої дозволяють тимчасово збільшити обсяг запасу отриманого біогазу.

Для виготовлення газгольдер-мішків застосовується спеціальний полівінілхлорид з еластичними властивостями, здатний роздмухуватися зі збільшенням обсягу біогазу.

Сепаратор

Сепаратор

Ця частина системи відповідає за сушіння відпрацьованого перегною та отримання при необхідності високоякісних добрив.

Найпростіший сепаратор складається із шнека та сепараторної камери. Камера виконана у формі сита. Це дозволяє розділяти біомасу на твердий компонент та рідку частину.

Пресо-шнековий сепаратор

Осушений перегній відправляється у відвантажувальний відсік. Рідку частину система спрямовує назад у приймальну камеру. Тут рідина застосовується для зволоження нової вихідної сировини.

Найпростіша біогазова установка своїми руками

Біогазова установка для дому

Побутова біогазова установка матиме дещо спрощену конструкцію, але її виготовлення слід підходити з максимальною відповідальністю.

Перший крок. Вирійте яму. За своєю суттю біогазова установка є великою ямою зі спеціальною обробкою. Найвідповідальнішою і водночас складною частиною виготовлення аналізованої системи є правильна підготовка стінок біореактора та його основи.

Яма має бути герметичною. Закріпіть основу і стіни за допомогою пластику або бетону. Натомість ви можете придбати готові полімерні кільця з глухим дном. Такі пристрої дозволяють забезпечити необхідну герметичність системи. Матеріал зберігатиме свої початкові характеристики протягом довгих років, а при необхідності ви зможете легко замінити старе кільце новим.

Другий крок. Устаткуйте систему газового дренажу. Це позбавить вас необхідності купівлі та установки мішалок, завдяки чому витрати часу і коштів на складання установки істотно скоротяться.

Найпростіший варіант системи газового дренажу - вертикально закріплені каналізаційні труби з полівінілхлориду з безліччю отворів по корпусу.

Труби підбирайте такої довжини, щоб їх верхні краї трохи височіли над верхнім рівнем завантаженого перегною.

Третій крок. Накрийте зовнішній шар субстрату плівковою ізоляцією. Завдяки плівці будуть створюватися умови для накопичення біогазу під куполом в умовах незначного надлишкового тиску.

Четвертий крок. Встановіть купол і змонтуйте газовідвідну трубу в найвищій точці.

Споживання газу має бути регулярним. Інакше купол над ємністю з біомасою може просто вибухнути. Влітку газ утворюється інтенсивніше, ніж у зимовий період. Для вирішення останньої проблеми купіть та встановіть відповідні обігрівачі.

Порядок та умови успішного використання біогазової установки

Середній питомий вихід біогазу

Таким чином, самостійно зібрати просту біогазову установку нескладно. Однак для її успішної експлуатації ви повинні запам'ятати і дотримуватися кількох простих правил.

Одна з найважливіших вимог – у завантажуваній органічній масі не повинно бути жодних речовин, здатних негативно вплинути на життєдіяльність анаеробних мікроорганізмів. До заборонених включень відносяться різного роду розчинники, антибактеріальні препарати та інші подібні речовини.

Ряд неорганічних речовин також може призвести до погіршення життєдіяльності бактерій. Тому забороняється, наприклад, розбавляти перегній водою, що залишилася після прання одягу або миття машини.

Пам'ятайте: біогазова установка є потенційно вибухонебезпечним агрегатом, тому дотримуйтесь всіх положень техніки безпеки, актуальної для експлуатації будь-якого газового обладнання.

Таким чином, навіть гній і в принципі практично все, чого раніше ви намагалися всіма силами позбавлятися, може стати в нагоді в господарстві. Потрібно лише правильно спорудити домашню біогазову установку, і вже дуже скоро у вашому будинку буде тепло. Виконуйте отримані рекомендації, і вам більше не доведеться витрачати колосальні суми на опалення.

Вдалої роботи!

Читайте також на нашому сайті статтю – гідропонна установка своїми руками.

Відео – Біогазова установка своїми руками

svoimi-rykami.ru

Біогазова установка власними силами

У статті про отримання біогазу наводилися теоретичні основи виробництва газу метану з біомаси за допомогою анаеробного зброджування.

Була пояснена роль бактерій у поетапному перетворенні органічних речовин з описом необхідних умов найбільш інтенсивного отримання біогазу. У цій статті буде наведено практичні реалізації біогазових установок, з описом деяких саморобних конструкцій.

Оскільки ціни на енергоносії зростають, і у багатьох власників тваринницьких ферм та малих господарств є проблеми з утилізацією відходів, з'явилися у продажу промислові комплекси з виробництва біогазу та невеликі біогазові установки для приватного будинку. Користуючись пошуковими системами, користувач мережі Інтернет зможе легко знайти доступне готове рішення, щоб біогазова установка та ціна на неї відповідали запитам, вийти на зв'язок з постачальниками обладнання та домовитися про будівництво біогазового генератора у себе вдома або на господарстві.

Промисловий комплекс з виробництва біогазу

Біореактор – основа біогазової установки

Місткість, в якій відбувається анаеробне розкладання біомаси, називають біореактором, ферментатором або метантанком. Біореактори бувають повністю герметичними, з фіксованим або плаваючим куполом, що мають конструкцію водолазного дзвону. Дзвонові психрофільні (не потребують підігріву) біореактори мають вигляд відкритого резервуару з рідкою біомасою, в яку занурена ємність у вигляді циліндра або дзвона, де збирається біогаз.

Біогаз, що зібрався, чинить тиск на циліндр, через що той піднімається над резервуаром. Таким чином, дзвін також виконує функцію газгольдера - тимчасового сховища газу, що утворився.

Біореактор з плаваючим куполом

Недоліком дзвонової конструкції біогазового реактора є неможливість перемішування субстрату та його підігріву в холодні періоди року. Також негативним фактором є сильний запах, і антисанітарія через відкриту поверхню частини субстрату.

До того ж, частина газу, що утворився, випарується в атмосферу, забруднюючи навколишнє середовище. Тому ці біореактори використовуються лише в кустарних біогазових установках у бідних країнах із спекотним кліматом.

Ще один приклад біореактора з плаваючим куполом

Задля запобігання забруднення навколишнього середовища та виключення неприємного запаху реактори біогазових установок для будинку та великих виробництв мають конструкцію з фіксованим куполом. Форма конструкції в процесі газоутворення великого значення не має, але при використанні циліндра з дахом як купола досягається значна економія будівельних матеріалів. Біореактори з фіксованим куполом забезпечуються патрубками для додавання нових порцій біомаси та відбору відпрацьованого субстрату.

Різновид біореактора з фіксованим куполом

Основні типи біогазових установок

Оскільки найбільш прийнятною є конструкція з фіксованим куполом, більшість готових рішень біореакторів мають даний тип. Залежно від способу завантаження біореактори мають різну конструкцію та поділяються на:

• Порційні, з разовим завантаженням всієї біомаси, і з наступним повним вивантаженням після відпрацювання сировини. Основним недоліком цього типу біореакторів є нерівномірність виділення газу протягом переробки субстрату;
• безперервним завантаженням та вивантаженням сировини, завдяки чому досягається рівномірне виділення біогазу. Завдяки конструкції біореактора під час завантаження та вивантаження не припиняється виробництво біогазу і не відбувається витоків, так як патрубки, за якими здійснюється додавання та видалення біомаси, виконані у вигляді гідрозатвора, що запобігає витіканню газу.

Приклад порційного біореактора

Порційні біогазові реактори можуть мати будь-яку конструкцію, що запобігає витоку газу. Так, наприклад, свого часу в Австралії були популярні канальні метантанки з еластичним зведенням, де невеликий надлишковий тиск всередині біореактора надувало міхур з міцного поліпропілену. При досягненні певного рівня тиску всередині біореактора включався компресор, що відкачує вироблений біогаз.

Канальні біореактори з еластичним газгольдером

Тип бродіння у цій біогазовій установці може бути мезофільним (зі слабким підігрівом). Через велику площу роздмухуваного купола, канальні біореактори можуть встановлюватися тільки в опалюваних приміщеннях, або в регіонах зі спекотним кліматом. Перевагою конструкції є відсутність необхідності у проміжному ресивері, але великим недоліком є ​​вразливість еластичного купола до механічних пошкоджень.

Великий канальний біореактор з еластичним газгольдером

Останнім часом набирають популярності порційні біореактори із сухою ферментацією гною без додавання води до субстрату. Оскільки в гною є своя вологість, її буде достатньо життєдіяльності організмів, хоча інтенсивність реакцій зменшиться.

Біореактори сухого типу мають вигляд герметичного гаража з дверима, що щільно закриваються. Біомаса завантажується в реактор за допомогою фронтального навантажувача і залишається в такому стані до завершення повного циклу газоутворення (приблизно півроку), при цьому не потрібне додавання субстрату та його перемішування.

Порційний біореактор із завантаженням через двері, що герметично закриваються.

Біогазова установка своїми руками

Слід зазначити, що більшість біореакторів, як правило, герметичною є тільки зона газоутворення, а рідка біомаса на вході і виході перебуває під атмосферним тиском. Надлишковий тиск усередині біореактора витісняє частину рідкого субстрату в патрубки, через що рівень біомаси в них дещо вищий, ніж усередині ємності.

Червоними лініями на схемі вказана різниця рівнів у біореакторі та патрубках

Дані конструкції саморобних біореакторів є популярними серед народних майстрів, які самостійно виготовляють біогазові установки своїми руками для дому, що допускають багаторазове ручне завантаження та вивантаження субстрату. При виготовленні біореакторів своїми руками багато майстрів ставлять експерименти з повністю герметичними ємностями, застосовуючи як газгольдер кілька гумових камер від шин коліс великої автотехніки.

Малюнок газгольдера з тракторних камер

На відео нижче ентузіаст саморобного виробництва біогазу на прикладі бочок, заповнених пташиним послідом, доводить можливість реального отримання пального газу в домашніх умовах, переробляючи на корисне удобрення відходи з пташника. Єдине, що можна додати до конструкції, описаної в даному відеоролику, це те, що потрібно поставити манометр і запобіжний клапан на саморобний біореактор.

Розрахунки продуктивності біореактора

Кількість біогазу визначається масою та якістю використовуваної сировини. У мережі інтернет можна знайти таблиці, де зазначено кількість відходів, що виробляються різними тваринами, але господарям, яким доводиться щодня прибирати гній, ця теорія ні до чого, тому що вони завдяки своїй практиці знають кількість і масу майбутнього субстрату. Виходячи з наявності відновлюваних щодня запасів сировини, можна розрахувати необхідний обсяг біореактора та щоденне виробництво біогазу.

Таблиця отримання кількості гною від деяких тварин з приблизним розрахунком виходу біогазу

Після проведених розрахунків та затвердженої конструкції біореактора можна приступити до його спорудження. Матеріалом може бути залізобетонна ємність, залита у землі, або цегляна кладка, герметизована спеціальним покриттям, яким обробляють басейни.

Також можливе будівництво основної ємності домашньої біогазової установки із заліза, покритого антикорозійним матеріалом. Малі промислові біореактори часто роблять із хімічно стійких пластикових резервуарів великого обсягу.

Будівництво біореактора з цегляної кладки

У промислових біогазових установках застосовуються електронні системи контролю та різні реактиви для корекції хімічного складу субстрату та його рівня кислотності, а також додаються до біомаси спеціальні речовини – ензими та вітаміни, що стимулюють розмноження та життєдіяльність мікроорганізмів усередині біореактора. У процесі розвитку мікробіології створюються дедалі стійкіші і ефективні штами бактерій метаногенів, які можна придбати в які займаються виробництвом біогазу фірм.

З графіка видно, що із застосуванням ензимів максимальний вихід біогазу настає вдвічі швидше

Необхідність у відкачуванні та очищенні біогазу

Постійне вироблення газу в біореакторі будь-якої конструкції призводить до необхідності відкачування біогазу. Деякі примітивні біогазові установки можуть спалювати отриманий газ прямо в пальнику, встановленому неподалік, але нестабільність надлишкового тиску в біореакторі може призвести до зникнення полум'я з подальшим викидом отруйного газу. Застосування такої примітивної біогазової установки, підключеної до плити, категорично неприпустимо через можливість отруєння отруйними компонентами неочищеного біогазу.

Полум'я пальника при горінні біогазу має бути чистим, рівним та стабільним.

Тому практично будь-яка схема біогазової установки включає ємності для зберігання газу і систему його очищення. Як саморобний комплекс очищення можна застосувати водяний фільтр, і саморобну ємність, наповнену металевою стружкою, або придбати професійні системи фільтрації. Ємність для тимчасового зберігання біогазу може бути виконана з камер від автошин, з яких газ іноді відкачується компресором стандартні пропанові балони для зберігання і подальшого вживання.

У деяких африканських країнах для зберігання та транспортування біогазу використовують надувні газгольдери у вигляді подушки

Як альтернативу обов'язковому застосуванню газгольдера можна сприймати вдосконалений біореактор із плаваючим куполом. Удосконалення полягає в додаванні концентричної перегородки, яка утворює водяну кишеню, що діє на зразок гідрозатвору і не допускає дотику біомаси з повітрям. Тиск усередині плаваючого купола залежатиме від його ваги. Пропускаючи газ через систему очищення та редуктор, його можна використовувати в побутовій плиті, періодично нацьковуючи з біореактора.

Біореактор з плаваючим куполом та водяною кишенею

Подрібнення та перемішування субстрату в біореакторі

Перемішування біомаси є важливою складовою процесу утворення біогазу, забезпечуючи бактеріям доступ до поживних речовин, які можуть збитися в кому на дні біореактора. Щоб частинки біомаси краще перемішувалися в біореакторі, їх потрібно подрібнити механічним або ручним способом, до завантаження в метантанк. На даний момент у промислових та саморобних біогазових установках застосовуються три способи перемішування субстрату:

1. механічні мішалки, що приводяться в дію електродвигуном або вручну;
2. циркуляційне перемішування за допомогою насоса або гребного гвинта, що перекачує субстрат усередині біореактора;
3. барботажне перемішування за допомогою продування вже наявним біогазом рідкої біомаси. Недоліком цього способу є утворення піни на поверхні субстрату.

Стрілкою вказаний циркуляційний гвинт, що перемішує, в саморобному біореакторі.

Механічне перемішування субстрату всередині біореактора може здійснюватися вручну або автоматично шляхом включення електродвигуна за допомогою електронного таймера. Водоструйне або барботажне перемішування біомаси може здійснюватись лише за допомогою електродвигунів, керованих вручну або за допомогою програмного алгоритму.

У даному біореакторі встановлено механічний перемішуючий пристрій

Підігрів субстрату в мезофільних та термофільних біогазових установках

Оптимальною для газоутворення температура субстрату в межах 35-50ºC. Для підтримки даної температури в біореакторі можуть встановлюватися різні системи обігріву - водяні, парові, електричні. Контроль температури повинен проводитися за допомогою термореле або термопар, підключених до виконавчого механізму, що регулює опалення біореактора.

Також потрібно пам'ятати, що відкрите полум'я перегріватиме стінки біореактора, і всередині його біомаса пригорятиме. Сустрат, що пригорів, знизить тепловіддачу і якість підігріву, а розжарена стінка біореактора буде швидко руйнуватися. Одним з найкращих варіантів є водяний підігрів із зворотної труби системи опалення будинку. Потрібно встановити систему електричних вентилів для можливості відключення підігріву біореактора або підключення обігріву субстрату безпосередньо від котла, якщо буде занадто холодно.

Електрична та водяна система обігріву біореактора

Підігрів субстрату в біореакторі за допомогою ТЕНів буде вигідним лише у разі наявності альтернативної електрики, що отримується від вітрогенератора або сонячних батарей. В даному випадку ТЕНи можуть бути підключені безпосередньо до генератора або батареї, що виключить дорогу перетворювачі напруги. Щоб знизити втрати тепла та зменшити витрати на підігрів субстрату в біореакторі, потрібно його максимально утеплити за допомогою різних утеплювачів.

Утеплення біореактора термоізоляційним матеріалом

Практичні досліди, неминучі під час будівництва біогазових установок своїми руками

Скільки б літератури не прочитав ентузіаст-початківець самостійного виробництва біогазу, і скільки б відеороликів не переглянув, на практиці багато доведеться пізнавати самому, і результати, як правило, будуть далекі від розрахункових.

Тому, багато майстрів-початківців йдуть шляхом самостійних експериментів з отримання біогазу, починаючи з малих ємностей, визначаючи, скільки газу з наявної сировини дає його невелика експериментальна біогазова установка. Ціни на комплектуючі, вихід метану та майбутні витрати на будівництво повноцінної робочої біогазової установки визначатимуть її рентабельність та доцільність.

У наведеному вище відеоролику майстер демонструє можливості своєї біогазової установки, засікаючи, скільки біогазу вийде за одну добу. У його випадку, при закачуванні в ресивер компресора восьми атмосфер, об'єм газу після перерахунків з урахуванням обсягу ємності 24л буде близько 0,2 м².

Даний обсяг біогазу, отриманий з двосотлітрової бочки, не є значним, але, як показано в наступному відео цього майстра, такої кількості газу вистачить на годину горіння однієї конфорки плити (15 хв помножити на чотири атмосфери балона, що вдвічі більше за ресивер).

В іншому відеоролику нижче майстер розповідає про отримання біогазу та біологічно чистих добрив шляхом переробки у біогазовій установці органічних відходів. Потрібно мати на увазі, що цінність екологічних добрив може перевищити вартість отриманого газу, і тоді біогаз стане корисним побічним продуктом виробництва якісних добрив. Ще однією корисною властивістю органічної сировини є можливість його зберігання певний період для використання у потрібний час.

infoelectrik.ru

Біогаз своїми руками: технологія отримання альтернативного палива із біологічних відходів

Занепокоєне енергетичною кризою, що насувається, людство активно намагається освоювати відновлювані джерела енергії.

Поряд із сонячними та вітровими електростанціями з'явилися установки для отримання з органічних відходів газоподібного палива, що називається біогазом.

Чудова особливість цієї технології полягає у її простоті: реалізувати її у невеликих масштабах може будь-хто. Отже, біогаз своїми руками – ось про що йтиметься.

Якщо появою сонячних батарей та вітрогенераторів ми зобов'язані відкриттям вчених, то у випадку з біогазом винаходити їм нічого не довелося – природа все зробила сама. Даний вид палива є продуктом життєдіяльності спеціальних бактерій, які узагальнено називають гідролізними, кислотоутворюючими і метаноутворюючими.

За назвою неважко здогадатися про основну складову біогазу – це метан, який також міститься у природному газі. У біогаз на його частку припадає 60% всього обсягу. Близько третини (35%) становить вуглекислота, решта 5% - інші гази, наприклад, сірководень.

Принципова схема біогазової установки

Звідки беруться ці чудові мікроорганізми? Вони є природною мікрофлорою, що мешкає в кишечнику великої рогатої худоби і розкладає його вміст. Ці бактерії виводяться назовні разом із гною, який використовується для заправки нової газогенераторної установки.

Коли мікроби будуть заселені на місце проживання, їх «меню» можна урізноманітнити іншими відходами. Пригодиться будь-яка органіка: екскременти інших тварин та птахів, рослини та тирса, відходи харчової промисловості. Все це піддається зброджування з утворенням біогазу. При цьому сировина перетворюється на цінне удобрення.

Обов'язковою умовою життєдіяльності метаногенів та інших бактерій є відсутність доступу повітря (такі мікроорганізми називають анаеробними).

Чинники, що впливають на виробництво біогазу

Обсяг продукованого дружною командою мікробів біогазу за різних умов може змінюватись і залежить від низки факторів.

Вид сировини

Найбільше біогазу можна отримати з відходів харчової промисловості, що містять цукровий жом та велику кількість жирів. Найменш вигідним видом сировини є гній великої рогатої худоби.

Гній - сировина для біогазу

Температура

Зі зростанням температури продуктивність бактерій збільшується. За температурним режимом газогенератори поділяються на три типи.

Психофільні

Це установки без підігріву, де температура підтримується в межах від 18 до 25 градусів. На даний момент майже не застосовуються.

Мезофільні

Завдяки підігріву температурний режим витримується від 25 до 40 градусів.

Переваги:

• низькі енерговитрати;
• амінокислотний склад добрив є дуже корисним.

Недоліки:

• відносно низька продуктивність з біогазу;
• відсутність знезаражуючого ефекту (у сировині містяться хвороботворні бактерії, яких слід було б позбутися).

Термофільний

Застосовується інтенсивний підігрів, температура перевищує 40 градусів.

Переваги:

• висока продуктивність;
• гинуть хвороботворні бактерії

Недоліки:

• високі енерговитрати;
• низька якість добрив.

Термофільний біореактор на гною

Для кожного виду сировини є оптимальний температурний режим. Чому не можна просто розігріти реактор до максимально можливої ​​температури? З двох причин:

• через зростання енерговитрат знизиться рентабельність установки;
• зі зростанням температури збільшується і кількість вільного аміаку.

Остання залежність призводить до гальмування газогенерації (цей газ є токсичним для бактерій).

Обмін речовин та свобода переміщення

Сировина має бути досить розрідженою, щоб мікроби та бульбашки газу могли в ньому рухатися. Для цього в установку доливають гарячу воду, доводячи вологість завантаження до 85% взимку та до 92% улітку.

Щоб у реакторі краще відбувалися обмінні процеси, його вміст необхідно іноді (приблизно кожні 4 – 6 годин) перемішувати.

Час бродіння

Якщо сировину вивантажувати раніше за визначений термін, бактерії не встигатимуть компенсувати втрати в чисельності і продуктивність їх колоній впаде.

При надмірно тривалій витримці продуктивність також знижується через нестачу поживних речовин.

В середньому оптимальний час бродіння становить:

• для психрофільного режиму: 30 – 40 діб та більше;
• для мезофільного: 10 – 20 діб;
• для термофільного: 5 – 10 діб.

Кислотно-лужний баланс

Найбільша продуктивність спостерігається при значеннях рН від 65 до 85 (залежить від сировини).

Співвідношення вуглецю та азоту

Оптимальне значення знову ж таки залежить від сировини. Вуглецю має бути раз на 10 – 20 більше, ніж азоту.

Порівняння біогазу з традиційнішими видами палива

До сильних сторін цієї технології відносять таке:

1. Сировина, що використовується для отримання біогазу, є невичерпним ресурсом та обходиться безкоштовно.
2. Біогазова енергетика не прив'язана до певного місця – сировина для встановлення знайдеться у будь-якому регіоні.
3. Широка сфера застосування: біогаз може виступати у ролі джерела тепла, електроенергії та моторного палива.

За вартістю будівництва (3 – 4 тис. євро на кожний кВт потужності) біогазові установки знаходяться між атомними (5 тис. євро на 1 кВт) та вугільними (2 тис. євро на 1 кВт) станціями.

Установка для отримання біогазу

На практиці доведено: чим більша потужність установки, тим дешевше обходиться енергія, що виробляється з її допомогою. Також рентабельність залежить від виду використовуваної сировини.

Схема організації виробництва біогазу в домашніх умовах

При спорудженні газогенератора потужністю понад 10 МВт, що працює на харчових відходах, доведеться витратити близько 2 тис. євро на кожний кВт потужності; водночас установка з потужністю до 1 МВт, яка використовує як сировину коров'ячий гній, коштуватиме 7 тис. євро на 1 кВт.

Агрегат складається з кількох технологічних вузлів.

Реактор

Є оббитою теплоізоляцією цільною залізобетонною ємністю з декількома технологічними отворами. Реактор повинен герметично закриватися, щоб повітря не потрапляло до його внутрішнього простору.

Система подачі біомаси

Для завантаження сировини монтаж оснащується бункером. Відходи подаються сюди вручну або транспортером.

Також до реактора підводиться труба із гарячою водою.

Мішалки

Лопатки для перемішування закріплені на вертикальному валу, хвостовик якого виходить назовні через ущільнений отвір у кришці реактора.

Пристрій рухається електродвигуном за допомогою зубчастого редуктора.

Увімкнення електродвигуна може здійснюватися вручну або автоматично.

Автоматизована система підігріву

Обігрів встановлюється у нижній частині реактора. Теплоносієм можуть бути вода або електрика. Увімкнення нагрівальних елементів здійснюється термостатом, налаштованим на певну температуру.

Газгольдер

Це ємність, в яку надходить біогаз, що утворюється в реакторі.

Сепаратор

Як було сказано вище, біогаз є сумішшю різних газів. Сепаратор дозволяє відокремити метан від домішок для подальшого подання до споживача.

Найпростіша біогазова установка своїми руками для дому

Саморобний біогазогенератор, звичайно, поступається за характеристиками дорогим установкам заводського виготовлення, зате зажадає значно менших початкових витрат.

Для його спорудження знадобляться:

• залізобетонні кільця;
• сталевий бункер;
• масивна кришка зі сталі або залізобетону (відомий випадок, коли як кришка було застосовано важкий дзвін);
• трубопроводи для подачі води та відведення готового продукту.

Об'єм реактора повинен перевищувати обсяг завантаження в 1,5 рази.

Схема встановлення

У найпростішому виконанні газогенератор не оснащується підігрівом та пристроєм перемішування. Роботи з будівництва установки ведуться в наступній послідовності:

1. Викопується котлован достатніх розмірів, дно якого бетонується.
2. У котлован опускають одне за одним кілька ж/б-кілець, формуючи з них циліндричний резервуар. Усі стики слід герметизувати бітумною мастикою.
3. Бетонна ємність обклеюється теплоізоляцією та гідроізоляцією, після чого приступають до засипки котловану.
4. Зверху на реактор укладається кришка з завантажувальним люком, що щільно закривається. У ході бродіння сировини у реакторі утворюється високий тиск, тому кришку для надійності можна закріпити тросами. Не зайве встановити в ній запобіжний клапан з противагою у вигляді гирі.
5. До завантажувального люка необхідно приєднати бункер.
6. Залишається підключити до реактора трубопроводи. При цьому на лінії відведення готового продукту має бути встановлений гідрозатвор.

Біомаса готується наступним чином:

• Слід взяти 3 частини коров'ячого гною та 7 частин згнилих рослинних залишків – бадилля овочевих культур, листя, очищення тощо.
• Суміш, що вийшла, необхідно розбавити водою, піднявши тим самим її вологість до 60% - 70%.

З метою збільшення продуктивності можна застосувати досконалішу схему установки, що включає водяний підігрів. У ролі теплогенератора буде виступати водогрійний котел, що працює на установлюваному паливі.

Біогазова установка своїми руками - креслення

При завантаженні сировину достатньо прогріти до 35 градусів, після чого її температура в результаті бродіння підніметься до 70 градусів.

Як показала практика, 5-тонне завантаження біомаси дозволяє протягом 6-ти місяців отримувати щодня в середньому близько 40 куб. м газоподібного палива.

Відео на тему

Немає коментарів

microklimat.pro

Біогазова установка для приватного будинку своїми руками: рекомендації щодо влаштування та приклад облаштування саморобки

Дбайливий господар мріє про дешеві енергоресурси, ефективну утилізацію відходів та отримання добрив. Домашня біогазова установка своїми руками – це недорогий спосіб здійснення мрії в реальність. Самостійне складання такого обладнання обійдеться в розумні гроші, а газ, що виробляється, стане гарною підмогою в господарстві: його можна використовувати для приготування їжі, опалення будинку та інших потреб.

Що потрібно для отримання біогазу

Біогаз утворюється внаслідок бродіння біологічного субстрату. Його розкладають гідролізні, кислото- та метанотворні бактерії. Суміш вироблюваних бактеріями газів виходить паливою, т.к. містить великий відсоток метану.

За своїми властивостями вона практично не відрізняється від природного газу, що використовується для промислових та побутових потреб.

За бажанням кожен власник будинку може придбати біогазову установку промислового виготовлення, але це дорого, а окупаються вкладення протягом 7-10 років. Тому має сенс докласти зусиль і зробити біореактор своїми руками.

Біогаз – екологічно чисте паливо, а технологія його отримання не має особливого впливу на довкілля. Більше того, як сировина для біогазу використовують відходи життєдіяльності, які потребують утилізації. Їх поміщають у біореактор, де відбувається переробка:

• Протягом деякого часу біомаса піддається дії бактерій. Термін бродіння залежить від обсягу сировини.
• В результаті діяльності анаеробних бактерій виділяється горюча суміш газів, до складу якої входять метан (60%), вуглекислий газ (35%) та деякі інші гази (5%). Також при бродінні у невеликих кількостях виділяється потенційно небезпечний сірководень. Він отруйний, тому вкрай небажано, щоб люди зазнавали його впливу.
• Суміш газів з біореактора очищається і надходить у газгольдер, де зберігається до моменту використання за призначенням.
• Газ із газгольдера можна використовувати так само, як природний. Він надходить до побутових приладів – газових печей, опалювальних котлів тощо.
• Біомассу, що розклалася, необхідно регулярно видаляти з ферментатора. Це додаткові трудовитрати, але зусилля окупаються. Після бродіння сировина перетворюється на високоякісне добриво, яке використовують на полях та городах.

Біогазова установка вигідна для власника приватного будинку лише в тому випадку, якщо він має постійний доступ до відходів тваринницьких ферм. У середньому із 1 м.куб. субстрату можна отримати 70-80 м3. біогазу, але вироблення газу йде нерівномірно і від багатьох чинників, зокрема. температури біомаси. Це ускладнює розрахунки.

Біогазові установки ідеально підходять для фермерських господарств. Відходи життєдіяльності тварин здатні дати достатньо газу для повноцінного обігріву житлових приміщень та господарських будівель

Щоб процес отримання газу був стабільним і безперервним, краще будувати кілька біогазових установок, а субстрат в ферментатори закладати з різницею в часі. Такі установки працюють паралельно, а сировину в них завантажують послідовно. Це гарантує постійне вироблення газу, завдяки чому можна досягти його безперервного надходження до побутових приладів.

В ідеалі біореактор має підігріватися. Кожні 10 градусів тепла збільшують вироблення газу вдвічі. Хоча облаштування підігріву вимагає вкладень, це окупається більшою ефективністю конструкції.

Саморобне біогазове обладнання, зібране з підручних матеріалів, обходиться набагато дешевше за установки промислового виробництва. Його ефективність нижча, але цілком відповідає вкладеним засобам. Якщо є доступ до гною та бажання докласти власних зусиль для складання та обслуговування конструкції, це дуже вигідно.

Переваги та недоліки системи

Біогазові установки мають чимало переваг, але й недоліків вистачає, тому перед початком проектування та будівництва слід зважити все:

• Утилізація відходів. Завдяки біогазовій установці можна отримати максимум користі від сміття, якого все одно довелося б позбавлятися. Ця утилізація менш небезпечна для довкілля, ніж закапування відходів.
• Відновлюваність сировини. Біомаса – це вугілля і природний газ, видобуток яких виснажує запаси ресурсів. Під час ведення сільського господарства сировину утворюється постійно.
• Відносна невелика кількість СО2. При отриманні газу навколишнє середовище не забруднюється, а при його використанні в атмосферу виділяється невелика кількість двоокису вуглецю. Воно не є небезпечним і не здатним критично змінити екологію, т.к. його поглинають рослини у процесі зростання.
• Помірне виділення сірки. При згорянні біогазу в атмосферу потрапляє невелика кількість сірки. Це негативне явище, однак його масштаби пізнаються в порівнянні: при спалюванні природного газу забруднення навколишнього середовища окислами сірки значно більше.
• Стабільна робота. Виробництво біогазу стабільніше, ніж робота сонячних батарей або вітряків. Якщо енергією сонця та вітру не можна керувати, то біогазові установки залежать від діяльності людини.
• Можна використовувати кілька налаштувань. Газ – це ризики. Щоб знизити потенційні збитки у разі аварії, можна розосередити по ділянці кілька біогазових установок. Якщо правильно спроектувати та зібрати систему з кількох ферментаторів, вона працюватиме стабільніше, ніж один великий біореактор.
• Вигоди для сільського господарства. Для отримання біомаси висаджують деякі види рослин. Можна вибрати такі, які покращують стан ґрунту. Наприклад, сорго знижує ерозію ґрунту, покращує його якість.

У біогазу є недоліки. Хоча це відносно чисте паливо, воно все ж таки забруднює атмосферу. Також можуть виникати проблеми з постачанням рослинної біомаси. Безвідповідальні власники установок нерідко заготовляють її отже виснажують землю і порушують екологічний баланс.

Як розрахувати рентабельність установки

Як сировину для виробництва біогазу зазвичай використовують коров'ячий гній. Одна доросла корова може дати стільки, щоб забезпечити 1.5 м.куб. палива; свиня - 0.2 м.куб.; курка чи кроль (залежно маси тіла) – 0.01-0.02 м.куб. Щоб зрозуміти, багато це чи мало, можна порівняти з більш звичними видами ресурсів.

1 м.куб. біогазу забезпечує таку ж кількість теплової енергії, як:

• дрова – 3.5 кг;
• вугілля – 1-2 кг;
• електрика – 9-10 кВт/год.

Якщо знати приблизну вагу сільськогосподарських відходів, які будуть доступні протягом найближчих років, та кількість необхідної енергії, можна прорахувати рентабельність біогазової установки.

Один із головних недоліків видобутку біогазу – запах. Можливість використання невеликих компостних куп – це великий плюс, але доведеться терпіти незручності та ретельно контролювати процес, щоб не спровокувати поширення хвороботворних мікроорганізмів.

Для закладки в біореактор готують субстрат, куди входять кілька компонентів у таких пропорціях:

• гній (найкраще коров'ячий або свинячий) - 1.5 т;
• органічні відходи (це може бути листя, що перегнили, або інші компоненти рослинного походження) – 3.5 т;
• підігріта до 35 градусів вода (кількість теплої води розраховують так, щоб її маса становила 65-75% від загальної кількості органіки).

Розрахунок субстрату зроблено для однієї закладки на півроку, якщо виходити з помірного споживання газу. Приблизно через 10-15 днів процес ферментації дасть перші результати: газ з'явиться у невеликих кількостях та почне заповнювати сховище. Через 30 днів очікується повноцінного вироблення палива.

Обладнання для виробництва біогазу поки що не дуже поширене в нашій країні. Багато в чому це пов'язано з поганою поінформованістю людей про переваги та особливості роботи біогазових систем. У Китаї та Індії багато невеликих фермерських господарств обладнані кустарними установками для отримання додаткового чистого палива.

Якщо установка працює правильно, обсяг біогазу поступово збільшуватиметься, поки субстрат не перегниє. Продуктивність конструкції безпосередньо залежить від швидкості бродіння біомаси, яка у свою чергу пов'язана з температурою та вологістю субстрату.

Інструкція з самостійного будівництва

Якщо немає досвіду у складанні складних систем, має сенс підібрати в мережі або розробити найпростіший креслення біогазової установки для приватного будинку.

Чим простіше конструкція, тим вона надійніша і довговічніша. Пізніше, коли з'являться навички будівництва та поводження із системою, можна буде переробити обладнання або змонтувати додаткове встановлення.

У дорогих конструкціях промислового виробництва передбачені системи перемішування біомаси, автоматичного підігріву, очищення газу тощо. Побутове обладнання не таке складне. Краще зібрати просту установку, а потім додати елементи, в яких виникне потреба

Під час розрахунку обсягу ферментатора варто орієнтуватися на 5 м.куб. Така установка дозволяє отримати кількість газу, необхідну для обігріву приватного будинку площею 50 м.кв., якщо джерелом тепла використовують газовий котел або піч. Це усереднений показник, т.к. калорійність біогазу звичайно вище 6000 ккал/м.куб.

Щоб процес ферментації протікав більш-менш стабільно, потрібно досягти правильного температурного режиму. Для цього біореактор встановлюють у земляній ямі або заздалегідь продумують надійну теплоізоляцію. Постійний підігрів субстрату можна забезпечити, якщо під основу ферментатора підвести трубу водяного опалення

Будівництво біогазової установки можна поділити на кілька етапів.

Етап 1: підготовка ями під біореактор

Практично вся біогазова установка знаходиться під землею, тому багато залежить від того, як була викопана та оброблена яма. Є кілька варіантів зміцнення стін та герметизації ями – пластик, бетон, полімерні кільця.

Від підготовки стін та днища біореактора залежить інтенсивність бродіння субстрату та вихід газу, тому яму ретельно зміцнюють, утеплюють та герметизують. Це найскладніший і найважчий етап робіт

Оптимальне рішення – покупка готових полімерних кілець із глухим дном. Вони обійдуться дорожче за підручні матеріали, зате не буде потрібна додаткова герметизація. Полімери чутливі до механічних навантажень, зате не бояться вологи та хімічно агресивних речовин. Вони не підлягають ремонту, але за необхідності їх легко замінити.

Етап 2: облаштування газового дренажу

Купівля та монтаж спеціальних мішалок для біогазових установок – дороге задоволення. Систему можна здешевити, облаштувавши газовий дренаж. Він є вертикально встановлені полімерні каналізаційні труби, в яких пророблено безліч отворів.

Для газового дренажу можна вибрати металеві чи полімерні труби. Перші міцніші, а другі стійкіші до хімічних впливів. Краще віддати перевагу полімерам, т.к. метал швидко проржавіє та згниє

При розрахунку довжини труб дренажу слід орієнтуватися на заплановану глибину заповнення біореактора. Верхні частини труб повинні бути вищими за цей рівень.

Етап 3: облаштування ізоляційного шару

У готовий біореактор можна одразу завантажити субстрат. Його накривають плівкою, щоб газ, що виділяється в процесі ферментації, знаходився під невеликим тиском. Коли буде готовий купол, це забезпечить нормальну подачу біометану трубою, що відводить.

Етап 4: монтаж купола та труб

Завершальний етап збирання найпростішої біогазової установки – це монтаж купольної верхньої частини. У найвищій точці купола встановлюють газовідвідну трубу і простягають до газгольдера.

Вільний простір біореактора певною мірою виконує функції сховища газу, проте цього недостатньо для безпечної роботи установки. Газ повинен споживатись постійно, інакше можливий вибух від надлишкового тиску під куполом

Місткість біореактора закривають щільною кришкою. Щоб запобігти змішуванню біометану з повітрям, облаштують гідрозатвор. Також він слугує для очищення газу. Потрібно передбачити спусковий клапан, який спрацює, якщо тиск у ферментаторі буде надто високим.

Два способи підігріву біореактора

Мікроорганізми, що переробляють субстрат, є в біомасі постійно, проте для їх інтенсивного розмноження потрібна температура 38 градусів і вище. Для підігріву в холодний період можна використовувати змійовик, підключений до системи опалення будинку або електричні нагрівачі. Перший спосіб економічно вигідніший, тому частіше використовують саме його.

Найпростіше облаштувати підігрів знизу, проклавши трубу від системи опалення, але ефективність роботи такого теплообмінника відносно низька. Краще облаштувати зовнішнє обігрів, в ідеалі – пором, щоб біомаса не перегрівалася.

Біогазову установку необов'язково заглиблювати в землю, є інші варіанти облаштування. Приклад роботи системи, зібраної з діжок, наведено у відеоролику нижче.

Відеоматеріали зі збирання та облаштування системи

Хоча в збиранні та облаштуванні біогазового обладнання немає нічого складного, потрібно бути дуже уважним до деталей. Помилки неприпустимі, т.к. можуть призвести до вибухів та руйнувань. Пропонуємо відеоінструкції, які допоможуть розібратися у пристрої установок, правильно їх зібрати та доповнити корисними пристроями для зручнішого використання біогазу.

У відеоролику розказано, як влаштована та працює стандартна біогазова установка:

Приклад саморобної біогазової установки. Відеоурок з облаштування системи своїми руками:

Відеоінструкція зі збирання біогазової установки з бочки:

Опис процесу виготовлення мішалок для субстрату:

Детальний опис роботи саморобного газового сховища:

Якою б простою була біогазова установка, обрана для приватного будинку, не варто на ній економити. Якщо є можливість, краще придбати розбірний біореактор промислового виробництва. Якщо ні – виготовити з якісних та стійких матеріалів: полімерів, бетону чи нержавіючої сталі. Це дозволить створити по-справжньому надійну та безпечну систему газопостачання будинку.

sovet-ingenera.com

Як провести опалення в приватному будинку своїми руками

Особливості переробки органічних відходів у присадибних біоустановках.Переробка органічних відходів без доступу кисню - високоефективний спосіб отримання якісних органічних добрив та екологічно чистого енергоносія, яким є біогаз. Причому такий спосіб переробки відходів є абсолютно безпечним для навколишнього середовища.

Біогаз - це газ, який приблизно на 60% складається з метану та на 40% з вуглекислого газу (СО2). Різноманітні види мікроорганізмів метаболізують вуглець з органічних субстратів у безкисневих умовах (анаеробний) (табл.4).

Вихід біогазу (м3) з однієї тонни органічної речовини
Вид органічної сировини	Вихід газу, м3 із тонни сировини
Гній ВРХ
Гній свиней
Пташиний послід
Кінський гній
Овечий гній
Кукурудзяний силос
Трав'яний силос
Свіжа трава
Листя цукрових буряків
Силосоване листя цукрових буряків

Це процес так званого гниття чи безкисневого бродіння.

Метанове зброджування - це складний анаеробний процес (без доступу повітря), що відбувається внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів та супроводжується низкою біохімічних реакцій. Температура зброджування становить 35 ° С (мезофільний процес) або 50 ° С (термофільний процес). Цей метод варто оцінювати як локальний природоохоронний захід, який у той же час покращує енергетичний баланс господарства, оскільки при цьому можна організувати маловідходне енергозберігаюче господарство.

Під час переробки рідкого гною вологістю до 90-91% в установці метанового зброджування отримують три первинні продукти: зневоднений шлам, біогаз, рідкі стоки. Зневоднений шлам не має запаху, не містить патогенної мікрофлори, схожість насіння бур'янів зведена нанівець. Загалом зневоднений шлам - це висококонцентроване знезаражене дезодороване органічне добрива, придатне для безпосереднього внесення до ґрунту. Він використовується і як сировина для біогумусу. Метанове зброджування дозволяє підвищити якість субстрату. Це відбувається за рахунок того, що під час метанового бродіння без доступу кисню аміачний азот перетворюється на амонійну форму, що надалі, у процесі аеробної ферментації, забезпечує зменшення втрат азоту. Отриманий з урахуванням зброженого гною і посліду субстрат сприяє збільшенню врожайності сільськогосподарських культур на 15-40 %.

З 1920 біогаз широкомасштабно отримували з каналізаційних стічних вод. У європейських містах із 1937 року міські парки вантажівок почали переобладнати для роботи на біогазі. Під час Другої світової війни та у повоєнний час досліджувалося та пропагувалося виробництво біогазу з органічних відходів. Через зниження вартості нафти розвиток біогазових технологій у 60-х роках припинився. У країнах, що розвиваються, набули поширення прості біогазові установки. У Китаї вже створено мільйони таких установок – "присадибного" типу. В Індії збудовано близько 70 млн. установок. У розвинених країнах після кризи 1973 набули поширення великооб'ємні біогазові установки. З'явилася можливість швидко зброджувати каналізаційні стоки в анаеробних фільтрах за відносно низької температури бродіння.

Серед різноманіття біогазових установок, які сьогодні працюють у багатьох країнах світу, зустрічаються установки з об'ємом реактора від кількох тисяч тисяч кубометрів. Умовно їх можна поділити на:

Малі, або присадибні – об'єм реактора до 20 м3;

Фермерські – 20-200 м3;

Середні – 200-500 м3;

Великі – понад 500 м3

Переваги біогазових установок:

Агрономічні – можливість отримувати високоефективні органічні добрива;

Енергетичні – виробництво біогазу;

Екологічні – знешкодження негативного впливу відходів на навколишнє середовище;

Соціальні – покращення побутових умов, що особливо актуально для мешканців сільської місцевості.

У багатьох країнах широкомасштабно використовують потенціал, що дає такий спосіб переробки відходів. На жаль, в Україні ще й зараз він залишається дещо екзотичним і на практиці застосовується у поодиноких випадках, зокрема для анаеробної переробки органічних відходів на добриво, що є актуальним у нинішніх умовах. Навіть енергетична криза не стимулювала розвиток цієї технології отримання енергії, тоді як у деяких країнах, наприклад, Індії та Китаї, вже тривалий час діють національні програми переробки відходів у біоустановках. Вагомий відсоток енергетичних потреб у багатьох країнах Європи забезпечує саме ця технологія, а в Англії ще до 1990 планувалося забезпечувати сільське населення газом "власного виробництва".

Рис 41. Біогазова установкаРис. 42.Індійська

в Ефіопії біогазова установка

Не відкидаючи значення великооб'ємних установок, варто звернути увагу на переваги малих біогазових установок. Вони дешеві, доступні для будівництва індивідуальним та промисловим способами, прості та безпечні в обслуговуванні, а продукти переробки в них органічних відходів – біогаз та високоякісні органічні добрива – можна використовувати безпосередньо на потреби фермерського господарства без витрат на їхнє транспортування.

До переваг малих біогазових установок слід віднести доступність місцевих матеріалів для спорудження установки, можливість обслуговування силами власника, відсутність потреби в обліку, транспортування на далекі відстані та підготовку до використання біогазу.

Невеликі біогазові установки мають певні недоліки, порівняно з великими. Тут важче автоматизувати та механізувати процеси підготовки субстрату та роботу самих установок, проблематичним є подрібнення субстрату, його підігрів, завантаження та розвантаження, зберігання до та після обробки, яка зумовлює потребу в ємностях для складування ферментованих відходів. Крім того, щоб довести субстрат до необхідної для ферментації концентрації, слід мати ще одну ємність та певну кількість води. Для зменшення витрат води слід передбачити можливість її повторного використання. Виникають проблеми та з зневодненням ферментованої маси. Найчастіше вузли, які використовуються для механізації робіт (подрібнення, змішування, підігрів, подача продуктів переробки тощо) на великих установках, непридатні для застосування на малих через свої технічні параметри та високу вартість.

Присадибні установки виробляють невеликі обсяги біогазу, тому складніше організувати процеси його зневоднення та очищення від домішок негорючих складових.

До проблем експлуатації малих біогазових установок слід віднести нерівномірність процесу отримання біогазу у різні пори року. У літній період експлуатації проблеми виникають через те, що на підігрів субстрату за наявності газового нагрівача буде витрачатися менше біогазу власного виробництва, його товарна кількість буде більшою ніж у зимовий період. Влітку, коли тварин виганяють на пасовищі, зменшується кількість відходів - сировини до роботи біореактора. У складі таких установок недоцільно передбачати вузли для значного накопичення біогазу - коли газу буде вироблятися більше, ніж потрібно для господарства, його доведеться просто випускати в атмосферу.

Але незважаючи ні на що, анаеробна переробка органічних відходів - високоефективний та вигідний спосіб отримання якісних органічних добрив та екологічно чистого енергоносія. Малі присадибні біогазово-гумусні установки з реактором до 20 м3 можна рекомендувати до встановлення практично кожному сільському дворі, де накопичуються органічні відходи.

Серед основних сучасних тенденцій розвитку біогазових технологій можна назвати такі:

Зброджування полікомпонентних субстратів;

Застосування "сухого" типу анаеробної ферментації для біогазу з енергетичних рослинних культур;

Створення централізованих біогазових станцій великої продуктивності тощо.

Існують чотири основні типи реалізації технології анаеробного зброджування, а саме: криті лагуни та метантанки, що працюють у режимі реактора-змішувача та реактора з носієм біомаси. Технічна та економічна доцільність застосування того чи іншого типу залежить, головним чином, від вологості субстратів та кліматичних умов у районі розташування біогазової установки. Тип застосованого біореактора відбивається загальної тривалості процесу метанізації.

Криті лагуни доцільно застосовувати в умовах теплого та помірного клімату – для рідких гнойових стоків, які не містять включень зі значною гідравлічною крупністю. Такі реактори спеціально не обігріваються, тому їх вважають не інтенсивними. Тривалість розпаду органічної речовини до стабілізації відходів значно перевищує аналогічну реакторах з інтенсивним режимом зброджування.

До реакторів з інтенсивним режимом зброджування відносять реактори різних типів, що обігріваються. Існують дві принципові відмінності між конструкціями таких реакторів, які залежать від характеристики субстратів, що зброджуються. У реакторах першого типу зброджують переважно субстрати з переважанням рідких гнойових відходів. Найпоширеніший тип таких реакторів - циліндричні бетонні або сталеві з центральною колоною, перекриті еластичною мембраною, яка служить для герметизації споруди та накопичення біогазу, що утворюється. Такі реактори працюють за принципом повного змішування, коли кожна свіжа порція суміші вихідних субстратів змішується з усією масою реактора, що зброджується. Принципова конструкція таких реакторів відображена малюнку 43.

Рис.43 . Вертикальний тип метантанку

2 – перелив субстрату;

3 – помпа подачі повітря;

4 – теплоізоляція метантанку;

5 - центральна колона, яка підтримує мембрану газгольдер від падіння;

6 - пристрій, що перемішує;

7 - привід приладу, що перемішує;

8 – майданчик обслуговування;

9 – мембрана газгольдера;

10 – рівень наповнення метантанку;

11 – висота підняття мембрани газгольдера;

12 - підігрівальні трубопроводи

Інший тип реакторів для рідких субстратів – горизонтального типу, що працюють за принципом витіснення. У таких спорудах вихідна суміш субстрату подається з одного боку, а відводиться з іншого. У цьому органічне речовина відчуває послідовні перетворення з допомогою консорціуму мікроорганізмів, вже у вихідному субстраті. Такі реактори можна вважати менш ефективними за інтенсивністю процесу, однак у них, за рахунок рознесення в просторі точок входу свіжих субстратів і виходу зброджених, вдається мінімізувати ризик виходу разом зі збродженим субстратом (який видаляється з метантанку) незбродженої порції свіжих субстратів. Реактори такого типу доцільно застосовувати для невеликих обсягів субстратів, що зброджуються.

Реактори наступного типу призначені для метанізації сухих органічних сумішей, у яких переважають косустрати з енергетичних рослинних культур. Реактори такого типу набувають поширення разом із поширенням технологій "сухої" ферментації енергетичних культур рослин. Характерною особливістю таких метантанків і те, що їх проектують як реактори повного витіснення.

З технологічних позицій процес отримання біогазу органічної речовини є багатостадійним. Він складається з процесу підготовки субстратів до зброджування, процесу біологічного розкладання речовини, дображивания (за бажанням), обробки збродженого субстрату та видобутого біогазу, підготовки їх до використання чи утилізації дома. На малюнку 2 наведено принципову технологічну схему типової фермерської біогазової станції для спільного зброджування гнойових відходів та органічних косубстратів.

Рис. 44. Принципова технологічна схема типової фермерської біогазової станції

Підготовка субстрату до зброджування передбачає збирання та гомогенізацію (перемішування) субстрату. Для збору субстрату, залежно від його проектної кількості, будують накопичувальну ємність, облаштовану спеціальним пристроєм, що перемішує, і помпою, яка в подальшому буде подавати підготовлений субстрат до реактора (метантанку). Залежно від типів субстратів система підготовки речовини може бути ускладнена модулями подрібнення або стерилізації косубстратів (при необхідності).

Після попередньої підготовки заздалегідь розраховану кількість субстрату перекачують за допомогою насосів системою трубопроводів до реактора. У реакторі (метантанці) субстрат піддається деструкції з участю мікробіоценозу протягом розрахункового часу, залежно від обраного температурного режиму. Метантанк обладнують системою підігрівальних трубопроводів, пристроєм, що перемішує (для усунення можливості розшарування середовища і виникнення кірки, рівномірного розподілу поживних для мікробіологічного середовища речовин і вирівнювання температури субстрату), системами відведення видобутого біогазу і відведення збродженого субстрату. Крім того, метантанк обладнають системою подачі повітря, невелика кількість якого потрібна для очищення біогазу від сірководню біохімічним осадженням.

Ступінь розпаду органічної речовини на момент завершення активної газоутворення наближається до 70-80%. У цьому стані зброджена органічна маса може подаватися на систему сепарації для розподілу на тверду та рідку частини у спеціальному сепараторі.

Для утилізації видобутого біогазу існує кілька схем, основним з яких є спалювання біогазу в когенераційній установці безпосередньо на об'єкті, з видобутком електроенергії та теплоти, що використовуються на власні потреби ферми та біогазової станції. Крім того, частина електричної енергії передається до електромережі.

Основним субстратом при анаеробному зброджуванні, як правило, є гній тварин та птиці, а також відходи забійних цехів. Субстрати такого походження містять найбільше мікроорганізмів, необхідні організації та перебігу процесу метанового бродіння, оскільки вони присутні вже у шлунку тварин.

Як свідчить досвід Німеччини, більшість установок працюють на суміші косубстратів з різним дольним співвідношенням. У країні реалізували спеціальну програму збору даних із більш ніж 60 показових працюючих біогазових станцій та проаналізували їх. Існує досить багато станцій (близько 45%), де як основний субстрат використовують гній обсягом 75-100% від загального обсягу суміші. Водночас є також багато станцій, де вміст гнійних стоків менший за 50%. Це вказує на те, що біогазові установки в Німеччині при виробництві біогазу значною мірою використовують потенціал не лише гноївки, але й різноманітних додаткових косубстратів.

Аналіз даних про виробництво біогазу на цих станціях показав, що зі збільшенням частки косубстратів у суміші збільшується питомий вихід метану. Найпоширенішим серед косубстратів різних типів є силос кукурудзи. Його закуповують у фермерів у подрібненому вигляді, готовому до завантаження в реактори, та складують на відкритих огороджених майданчиках. Окрім силосу кукурудзи, досить широко використовують і трав'яний силос, полову зернових, жирові відходи, скошену траву, молочну сироватку, харчові та овочеві відходи тощо.

У свідомості українського фермера біогазова установка міцно пов'язана з переробкою відходів великих ферм. Головним стимулом для будівництва БДУ в Україні, найчастіше не надто ефективним, залишається необхідність очищення стічних вод. Цікавою для фермера є можливість отримання високоякісних органічних добрив. Енергетичні аспекти отримання біогазу залишаються недовикористаними через низькі тарифи на електричну та теплову енергію, внаслідок чого окупність БДУ за рахунок продажу енергії виявляється дуже низькою.

Звичайно, для того щоб біогазові технології почали активно розвиватися, потрібно узаконити систему "зелених" тарифів на всі види відновлюваної електричної та теплової енергії, як це вже відбулося в багатьох країнах світу, і не тільки в розвинених.

Інший шлях підвищення ефективності біогазових установок полягає в активному використанні для зброджування додаткових субстратів, наприклад, силосу кукурудзи. Чудовим прикладом ефективної біогазової установки є БДУ німецької компанії Енвітек Біогаз. Стандартна БДУ компанії комплектується реактором 2500 м3 та когенераційною установкою електричною потужністю 500 кВт. Базовий постачальник сировини для такої установки може бути звичайна для Німеччини свиноферма з поголів'ям 5000 свиней. Підвищення виходу біогазу досягається з допомогою додавання силосу кукурудзи. Для безперервної роботи установки протягом року потрібно 6000 тонн силосу або 300 гектарів землі при врожайності силосу 20 т/га.

Коротка технічна характеристика біогазових компаній ТОВ					Біодизельдніпро"
Марка установки	Об'єм реактора, м 3	Встановлена ​​потужність		Вихід біогазу	Виробництво електроенергії, кВт	Виробництво тепла, кВт	Біобензин

Рідкі стоки - знезаражена дезодорована рідина, що містить до 1% завислих речовин і має у складі елементи, що удобрюють. Фугат - чудове органічне підживлення для сільськогосподарських культур, використання якого зручне як при поливі, так і при зрошенні. Після доочищення рідкі стоки можна використовувати навіть як технічну воду.

Біогаз використовується для виробництва електричної та теплової енергії. Спалюючи 1 м3 біогазу, можна отримати 2,5-3 кВт/годину електроенергії та 4-5 кВт теплової енергії. При цьому 40-60% біогазу використовують на технологічні потреби установки. Біогаз під тиском 200-220 атм. можна використовувати для заправки автотранспорту.

Крім виробництва енергії та добрив при зброджуванні відходів, біогазові установки виконують роль очисних споруд - зменшують хімічне та бактеріологічне забруднення ґрунту, води, повітря та переробляють органічні відходи у нейтральні мінералізовані продукти. Порівняно з енергією малих річок, вітровою та сонячною енергією, де установки використовують екологічно чисті джерела енергії (пасивно чисті установки), біоенергетичні установки (БЕУ) є активно чистими, що усуває екологічну небезпеку продуктів, які є для них сировиною.

У світі використовують багато типів біогазових установок. Вони містять пристрої для прийому гною рослинної маси, метатанки та енергосилові блоки.

Відрізняються між собою метантанки конструкцією пристроїв для перемішування маси під час зброджування. Найчастіше перемішування здійснюють за допомогою валу з лопатями, який забезпечує пошарове перемішування маси, що зброджується. Крім того, перемішують гідравлічними та механічними пристроями, які забезпечують забір маси з нижніх шарів метантенка та подачу у верхню частину. Біогазові установки, які працюють в інтенсивному режимі, мають камери аеробного (кисневого) бродіння, де відбувається підготовка маси до зброджування, та анаеробного (метанового) бродіння. Є також пристрої для перемішування маси, виконані у вигляді валу з лопатками, розміщеного вертикальної осі корпусу і прикріпленого до верхньої частини плаваючого газового ковпака. Перемішування маси в реакторі відбувається за рахунок обертання валу з лопатками та переміщення плаваючого перекриття. Деякі пристрої забезпечують лише розбивання кірки, яка утворюється на поверхні маси деталі, що обробляється. Перемішування досягають також шляхом використання перегородок та сифону двосторонньої дії, що забезпечує поперемінне переливання маси з нижньої зони однієї секції у верхню другу та, навпаки, за рахунок регуляції тиску газу. Іноді метантанки виконує у вигляді сфери або циліндра, які повинні обертатися навколо своєї геометричної осі.

В Україні у зв'язку з різким подорожчанням природного газу, вичерпності його ресурсів посилився інтерес до біогазових технологій. На сьогодні у садибах та невеликих фермерських господарствах країни ще не використовують невеликі біогазові установки. У той же час, наприклад, у Китаї та Індії побудовані та успішно експлуатуються мільйони дрібних метантанків. У Німеччині із 3711 діючих біогазових установок близько 400 складають фермерські біогазові установки, в Австрії їх понад 100.

Рис.45.Німецька біогазова установка (фермерська)

Рис.46 Схема біогазової установки для фермерського господарства:

1 - збірники для гною (схематично); 2 – система завантаження біомаси; 3 реактор 4 реактор дозброджування; 5 – субстратор; 6 – система опалення; 7 – силова установка; 8 - система автоматики та контролю; 9 – система газопроводів.

Рис.47 Схема біогазової установки для фермерського господарства

За свідченнями ветеранів Великої Вітчизняної війни, під час визволення Румунії, вони бачили на багатьох селянських дворах невеликі примітивні біогазові установки, які виробляли біогаз, що використовується для побутових потреб.

З невеликих біогазових установок слід назвати установки, розроблені компанією ТОВ "Біодизельдніпро" (м. Дніпропетровськ). Вони призначені для переробки шляхом анаеробного зброджування (без доступу кисню) органічних відходів присадибних та фермерських господарств. Такі установки дозволяють переробляти щодобово 200-4000 кг відходів у безперервному режимі або 1000-20000 кг-циклічний протягом п'яти діб. При цьому забезпечується отримання не менше 3м3 біогазу на 1 м3 об'єму реактора, який може бути використаний в установках для отримання тепла або електроенергії, необхідної для покриття енергетичних потреб установки; для систем газозабезпечення (освітлення приміщень, приготування їжі), опалення та гарячого водозабезпечення господарства; в установках синтезу біоетанолу та біодизельного палива, а також відповідної кількості високоякісного органічного добрива, готового для внесення у ґрунт.

Виробничо-комерційна фірма "Дніпро-Десна» (м. Дніпропетровськ) розробила малу біоенергетичну установку "Біогаз-6МГС 2", призначену для приватного господарства (3-4 корови, 10-12 голів свиней, 20-30 голів птиці). установки становить приблизно 11 м3 біогазу за добу, така кількість газу покриває потреби в опаленні приміщення площею 100 м2 та гарячій воді для сім'ї з п'яти осіб.

Заслуговує на увагу досвід запровадження невеликої біогазової установки у селищі Ліски Кенійського району Одеської обл. Біогазова установка розроблена та виготовлена ​​приватною фірмою у Дніпропетровську.

Установка монтувалася в межах реалізації проекту "Модель утилізації відходів тваринництва в регіоні дельти Дунаю", розробленого групою одеських неурядових організацій у рамках програми малих екологічних проектів за фінансової підтримки британського фонду довкілля для Європи та за сприяння міністерства у справах охорони навколишнього середовища, продовольства та сільського господарства Британії та британської ради.

При нормальному завантаженні та експлуатації біогазова установка, обсяг реактора якої становить 3 м3, зможе видавати до 3 м3 біогазу на добу за рахунок переробки відходів від 100 голів птиці, або від 10 свиней, або від 4 корів. Це мінімальні вимоги до роботи установки.

Реактор встановлений на землі. Це пов'язано, по-перше, із конструкцією реактора. Завантаження в нього біологічної сировини здійснюється знизу через екструдер, а зливання відпрацьованого матеріалу - через верх, що і відрізняє зазначену конструкцію від інших, в яких завантаження йде зверху, а відбір - знизу. Другою причиною наземного розміщення є високий рівень ґрунтових вод у селі – на глибині 50 см. Взимку підігрів гною в реакторі здійснюється за рахунок електроенергії, а влітку вистачає енергії сонця.

Газ, що одержується, використовується, в першу чергу, для приготування їжі - газопровід підведений до літньої кухні. Потрібно підтримувати в реакторі температуру 30-35 ° С і стежити за виробленням біогазу. Перероблений у біореакторі гній необхідно вивантажувати вчасно.

Як зазначалося, у Європі у фермерських господарствах тваринницького напрями широко впроваджуються біогазові установки. Особливістю таких установок є введення до складу енергосилових блоків, де біогаз перетворюється на електроенергію, і використання, крім гною, рослинної маси.

Для подачі рослинної маси до метантанок доцільно використовувати невеликі живильники. Місткість приймального бункера такого живильника становить 4 м3, загальна довжина конвеєра – 6 м; потужність приводу – 7,5 кВт.

Для комплектації фермерських біогазових установок може бути використаний міні-енергосиловий блок "С-ВОХ50". Електрична потужність такого енергосилового блоку становить від 25 до 48 квт; теплова потужність – від 49 до 97 кВт.

Німеччина пропонує невеликі компактні біогазові установки потужністю 30 та 100 кВт, які розраховані на використання гною та кукурудзяного силосу. Установка на 30 кВт включає накопичувач-навантажувач на 5 м3 твердої органічної маси, бетонний ферментер на 315 м3 та УШ-газовий мотор потужністю 30 кВт електричної та 46 кВт теплової енергії. Для забезпечення роботи біогазової установки на 30кВт у разі використання суміші 50% гною та 50% силосу необхідно мати 5-7 га кукурудзи. Установка на 100 кВт має приймач-живильник кукурудзяного силосу місткістю до 20 м3, ферментатор місткістю 1200 м3 і газмотор має потужністю 100 кВт електричної та 108 кВт теплової енергії. При використанні для забезпечення роботи біогазової установки на 100 кВт суміші 50% гною та 50 % кукурудзяного силосу потрібно мати 30 га кукурудзи.

Слід зазначити, що, запроваджуючи біогазові установки, зарубіжні фірми застосовують індивідуальний підхід кожного фермеру. Для конкретного господарства, після відповідного обстеження наявних видів та ресурсів біомаси та визначення основних цілей використання установки, розробляється або підбирається відповідна технологія (технологічний режим), на основі чого проектується установка (технологічна лінія). Комплектація залежить від вибраної технології. Більшість фірм розробляють та монтують біогазові установки "під ключ". Велика увага під час використання біогазових установок приділяється технологіям підготовки біомаси до зброджування, оскільки від якості сировини залежать енергетичні показники. Для ефективного управління біогазовою установкою доцільно використовувати вимірювальну та регулювальну техніку.

Найбільш ефективною технологією вважається зброджування з перетворенням енергії біогазу на електричну та теплову.

Одне із завдань, яке доводиться вирішувати у сільському господарстві — утилізація гною та рослинних відходів. І це досить серйозна проблема, яка потребує постійної уваги. На утилізацію витрачаються не лише час та сили, а й пристойні суми. Сьогодні є, як мінімум, один спосіб, що дозволяє цей головний біль перетворити на статтю доходу: переробка гною в біогаз. В основі технології лежить природний процес розкладання гною і рослинних залишків за рахунок бактерій, що містяться в них. Все завдання у створенні особливих умов для найповнішого розкладання. Ці умови – відсутність доступу кисню та оптимальна температура (40-50 o C).

Усі знають, як найчастіше утилізують гній: складають у купи, потім після ферментації вивозять на поля. У цьому випадку газ, що утворився, виділяється в атмосферу, туди ж відлітає і 40% вмісту у вихідній речовині азоту і більша частина фосфору. Удобрення, що виходить в результаті, далеко не ідеально.

Для отримання біогазу необхідно, щоб процес розкладання гною проходив без доступу кисню, у закритому обсязі. В цьому випадку і азот, і фосфор залишаються в залишковому продукті, а газ накопичиться у верхній частині ємності, звідки його легко викачати. Виходять два джерела прибутку: безпосередньо газ та ефективне добриво. Причому добриво вищої якості і безпечне на 99%: більша частина хвороботворних мікроорганізмів і яйця гельмінтів гинуть, насіння сміттєвих трав, що міститься в гною, втрачають схожість. Існують навіть лінії розфасовки цього залишку.

Друга обов'язкова умова процесу переробки гною в біогаз - це підтримання оптимальної температури. Бактерії, що містяться в біомасі, при низьких температурах малоактивні. Вони починають діяти при температурі середовища від +30 o C. Причому у гною містяться бактерії двох типів:

Термофільні установки з температурою від +43 o C до +52 o C є найбільш ефективними: у них гній обробляється 3 дні, на виході з 1 літра корисної площі біореактора виходить до 4,5 літра біогазу (це максимальний вихід). Але на підтримання температури +50 o C потрібні значні витрати енергії, що не в кожному кліматі рентабельно. Тому найчастіше біогазові установки працюють на мезофільних температурах. У цьому випадку час переробки може становити 12-30 днів, вихід - приблизно 2 літри біогазу на 1 літр обсягу біореактора.

Склад газу змінюється в залежності від сировини та умов переробки, але приблизно він наступний: метан - 50-70%, двоокис вуглецю - 30-50%, а також міститься невелика кількість сірководню (менше 1%) і зовсім невелика кількість аміаку, водню та сполук азоту. Залежно від конструкції установки в біогазі можуть утримуватися в значній кількості пари води, що вимагатиме їхнього осушення (інакше він просто не горітиме). Як виглядає промислове встановлення продемонстровано у відео.

Це можна сказати цілий завод із вироблення газу. Але для приватного подвір'я чи невеликої ферми такі обсяги ні до чого. Найпростішу біогазову установку легко зробити своїми руками. Але ось питання: «Куди далі спрямовувати біогаз?» Теплота згоряння в результаті газу від 5340 ккал/м3 до 6230 ккал/м3 (6,21 - 7,24 кВт.ч/м3). Тому його можна подавати на газовий котел для вироблення тепла (опалення та гаряча вода), або на установку вироблення електрики, на газову пічку і т.д. Ось як використовує гній від перепелиної ферми Володимир Рашин — конструктор біогазової установки.

Виходить, що маючи хоч якусь більш-менш пристойну кількість худоби та птиці, можна самому повністю забезпечити потреби свого господарства у теплі, газі та електриці. А якщо встановити на автомобілі газові установки, то паливом для автопарку. Враховуючи, що частка енергоносіїв у собівартості продукції 70-80% ви зможете тільки на біореакторі заощадити, а потім заробити безліч грошей. Нижче наведено скріншот економічного розрахунку рентабельності біогазової установки для невеликого господарства (станом на вересень 2014 року). Господарство дрібним не назвеш, але й не велике однозначно. Просимо вибачення за термінологію – це авторський стиль.

Це приблизний розклад необхідних витрат та можливих доходів. Схеми саморобних біогазових установок

Схеми саморобних біогазових установок

Найпростіша схема біогазової установки – це герметична ємність – біореактор, у який зливається підготовлена ​​жижа. Відповідно є люк завантаження гною та люк вивантаження переробленої сировини.

Найпростіша схема біогазової установки без «наворотів»

Місткість заповнюється субстратом не повністю: 10-15% обсягу має залишатися вільним для збирання газу. У кришку бака вбудовується труба відведення газу. Так як в отриманому газі міститься досить велика кількість водяної пари, горіти в такому вигляді він не буде. Тому потрібно його для осушення пропустити через гідрозатвор. У цьому нехитрому пристрої більша частина водяної пари сконденсується, і газ вже добре горітиме. Потім газ бажано очистити від негорючого сірководню і лише потім його можна подавати в газгольдер - ємність для збирання газу. А звідти вже можна розводити до споживачів: подавати на казан або газову піч. Як зробити фільтри для біогазової установки власноруч дивіться у відео.

Великі промислові установки розміщують на поверхні. І це, в принципі, зрозуміло — надто великі обсяги земельних робіт. Але у невеликих господарствах чашу бункера закопують у землю. Це по-перше, дозволяє знизити витрати на підтримку необхідної температури, а по-друге, на приватному обійсті і так достатньо будь-яких пристроїв.

Ємність можна взяти готову, або у викопаному котловані зробити із цегли, бетону тощо. Але доведеться в цьому випадку подбати про герметичність і непрохідність повітря: процес анаеробний - без доступу повітря, тому необхідно створити непроникний для кисню прошарок. Спорудження виходить багатошаровим та виготовлення такого бункера тривалий та витратний процес. Тому дешевше та простіше закопати готову ємність. Раніше це обов'язково були металеві бочки, часто з нержавіючої сталі. Сьогодні з появою на ринку ємностей із ПВХ можна використовувати їх. Вони хімічно нейтральні, мають низьку теплопровідність, тривалий термін експлуатації, і коштують у рази дешевше за нержавіючі.

Але описана вище біогазова установка матиме малу продуктивність. Для активізації процесу переробки необхідне активне перемішування маси, що у бункері. В іншому випадку на поверхні або в товщі субстрату утворюється кірка, яка уповільнює процес розкладання, газу на виході виходить менше. Перемішування проводиться у будь-який доступний спосіб. Наприклад, таким, як показано у відео. Привід при цьому можна зробити будь-хто.

Є ще один спосіб перемішування шарів, але немеханічний — барбітація: газ під тиском, що виробляється, подають у нижню частину ємності з гноєм. Піднімаючись вгору, бульбашки газу розбиватимуть кірку. Оскільки подається той самий біогаз, то жодних змін умов переробки не буде. Також цей газ не можна вважати витратою - він знову потрапить у газгольдер.

Як говорилося вище, для хорошої продуктивності потрібна підвищена температура. Щоб не особливо витрачатися на підтримання цієї температури, необхідно подбати про утеплення. Якого типу утеплювач вибирати, звичайно, справа ваша, але сьогодні найоптимальніший - пінополістирол. Він не боїться води, не уражається грибками та гризунами, має тривалий термін експлуатації та відмінні показники теплоізоляції.

Форми біореактора можуть бути різні, але найчастіше зустрічається циліндрична. Вона неідеальна з погляду складності перемішування субстрату, але використовується частіше, тому що у людей накопичено великий досвід побудови подібних ємностей. А якщо такий циліндр розділити перегородкою, то можна використовувати їх як два окремі резервуари, в яких процес зміщений за часом. При цьому в перегородку можна вбудувати нагрівальний елемент, таким чином вирішивши проблему підтримання температури одразу у двох камерах.

У найпростішому варіанті саморобні біогазові установки - це прямокутної форми яма, стінки якої виготовлені з бетону, а для герметичності оброблені шаром склопластику та поліефірної смоли. Така ємність забезпечується кришкою. Вона вкрай незручна в експлуатації: важко реалізується і підігрів, перемішування і відведення збродливої ​​маси, домогтися повної переробки та високої ефективності неможливо.

Ледве справа з траншейними біогазовими установками переробки гною. Вони мають скошені краї, що полегшує завантаження свіжого гною. Якщо зробити дно під ухилом, то в один бік самопливом буде зміщуватися маса, що збродила, і відбирати її буде простіше. У таких установках необхідно передбачити теплоізоляцію не тільки стінок, та й кришки. Подібна біогазова установка своїми руками реалізується нескладно. Але повної переробки та максимальної кількості газу в ній не досягти. Навіть за умови підігріву.

З основними технічними питаннями розбиралися, і ви знаєте кілька способів, як побудувати установку отримання біогазу з гною. Залишились технологічні нюанси.

Що можна переробляти і як досягти хороших результатів

У гною будь-якої тварини є необхідні для її переробки організми. Було виявлено, що в процесі зброджування та вироблення газу бере участь понад тисячу різних мікроорганізмів. Найважливішу роль у цьому грають метанобразующие. Також вважається, що всі ці мікроорганізми в оптимальних пропорціях перебувають у гною ВРХ. У всякому разі, при переробці цього виду відходів у поєднанні з рослинною масою виділяється найбільша кількість біогазу. У таблиці наведено усереднені дані щодо найпоширеніших видів сільськогосподарських відходів. Зверніть увагу, що таку кількість газу на виході можна отримати за ідеальних умов.

Для хорошої продуктивності потрібно підтримувати певну вологість субстрату: 85-90%. Але воду при цьому потрібно використовувати не містить сторонніх хімічних речовин. Негативно на процеси впливають розчинники, антибіотики, миючі засоби та ін. Також для нормального перебігу процесу в жижі не повинні бути великі фрагменти. Максимальні розміри фрагментів: 1*2 см, краще дрібніші. Тому якщо ви плануєте додавати рослинні інгредієнти, необхідно їх подрібнювати.

Важливо для нормальної переробки субстраті підтримувати оптимальний рівень рН: не більше 6,7-7,6. Зазвичай середовище має нормальну кислотність, і лише зрідка кислотоутворюючі бактерії розвиваються швидше за метаноутворюючі. Тоді середовище стає кислим, вироблення газу знижується. Для досягнення оптимального значення субстрат додають звичайне вапно або соду.

Тепер трохи про час, який потрібний на переробку гною. Взагалі час залежить від створених умов, але перший газ може почати надходити вже на третю добу після початку зброджування. Найбільш активно газоутворення відбувається при розкладанні гною на 30-33%. Щоб можна було орієнтуватися за часом, скажімо, що за два тижні субстрат розкладається на 20-25%. Тобто оптимально переробка має тривати місяць. В цьому випадку і добриво виходить найякіснішим.

Розрахунок обсягу бункера для переробки

Для невеликих господарств оптимальною є установка постійної дії - це коли свіжий гній надходить невеликими порціями щодня і такими ж порціями видаляється. Для того щоб процес не порушувався частка щодобового завантаження не повинна перевищувати 5% від обсягу, що переробляється.

Саморобні установки з переробки гною в біогаз - не вершина досконалості, але досить ефективні

Виходячи з цього, ви легко визначите необхідний об'єм резервуару для саморобної біогазової установки. Вам потрібно добовий обсяг гною з вашого господарства (вже в розведеному стані з вологістю 85-90%) помножити на 20 (це для мезофільних температур, термофільних доведеться множити на 30). До отриманої цифри потрібно додати ще 15-20% - вільний простір для збирання біогазу під куполом. Основний параметр ви знаєте. Всі подальші витрати та параметри системи залежать від того, яка схема біогазової установки обрана для реалізації і як ви все робитимете. Цілком можна обійтися підручними матеріалами, а можна замовити установку «під ключ». Заводські розробки обійдеться від 1,5 млн. євро, установки від «Кулібіних» будуть дешевшими.

Юридичне оформлення

Узгоджувати установку доведеться із СЕС, газовою інспекцією та пожежниками. Вам знадобляться:

• Технологічна схема установки.
• План розміщення обладнання та складових із прив'язкою самої установки, місцем встановлення теплового агрегату, місця прокладання трубопроводів та енергомагістралей, підключення насоса. На схемі повинні бути позначені громовідведення та під'їзні шляхи.
• Якщо установка перебуватиме в приміщенні, то необхідний також буде план вентиляції, яка забезпечуватиме не менш ніж восьмиразовий обмін повітря в приміщенні.

Як бачимо, без бюрократії тут не обійтися.

Насамкінець трохи про продуктивність установки. У середньому за добу біогазова установка видає обсяг газу, що вдвічі перевищує корисний обсяг резервуару. Тобто 40 м 3 гноївки дадуть на добу 80 м 3 газу. Приблизно 30% піде на забезпечення самого процесу (головна стаття витрат – підігрів). Тобто. на виході ви отримаєте 56 м 3 біогазу на день. Для покриття потреб сім'ї з трьох осіб та на опалення середнього за розмірами будинку потрібно за статистикою 10 м3. У чистому залишку у вас 46 м3 на день. І це при невеликій установці.

Підсумки

Вклавши деяку кількість засобів у пристрій біогазової установки (своїми руками або під ключ), ви не тільки забезпечите власні потреби та потреби в теплі та газі, але й зможете продавати газ, а також високоякісні добрива, що отримуються в результаті переробки.

Біогазова установка – це спеціальний агрегат, який дозволяє переробляти відходи сільськогосподарського виробництва та харчової промисловості на біологічні добрива та біологічний газ.

Використання подібної установки дозволяє в найкоротші терміни позбавлятися гною різних видів (включаючи пташиний послід), переробляти залишки рослин (силос, що перезимував, бадилля харчових культур тощо) і якісно утилізувати органічні відходи скотобійні та птахофабрики. Час отримання біологічних відходів і газу залежить від щільності перероблюваних матеріалів та їх кількості.

Найбільшого поширення такі установки набули у таких країнах, як Німеччина та Голландія. Останніми роками безліч китайських фермерських господарств і харчових виробництв, також оснащуються біогазовими установками свого виробництва.

Влаштування біогазової установки. Слід зазначити, що біогазові установки мають дуже просту конструкцію. Сучасні моделі таких установок мають достатній рівень автоматизації, і потребують мінімального контролю з боку людини. Отже, сучасна біогазова установка складається з:

• Перехідна ємність, в яку потрапляє сировина на початку переробки для підігріву.
• Міксери, для подрібнення великих частинок трави та гною.
• Ємність для газу (газгольдер), у якій зберігається отриманий газ, необхідна підтримки запасів і тиску системі.
• Біореактор, найголовніша частина біогазової установки, в якій відбувається бродіння сировини та виробляється газ.
• Газова система, набір труб та шлангів подачі та відведення отриманого газу.
• Сепаратори сортують перероблену сировину на тверді та рідкі добрива.
• Насоси для перекачування сировини та води.
• Прилади вимірювання та контролю за тиском в реакторі і температурою рідини, що підігріває.
• Когенераційна станція служить для розподілу отриманого газу.
• Аварійні пальники для стравлювання зайвого газу з реактора та газгольдера, необхідні підтримки заданого тиску.

На перший погляд здається, що пристрій біогазової установки надто складний і заплутаний, а до складу її входять дорогі агрегати та компоненти. Проте, насправді, це далеко не так. Більшість компонентів мають грізні назви, але насправді їх основі лежать звичайні предмети. У будь-якому випадку, подібні конструкції вже багато років використовуються людьми по всьому світу, а значить, з принципом роботи установки можна розібратися без жодних труднощів.

Принцип роботи біогазової установки. Перш ніж перейти до детального розгляду принципу роботи біогазової установки, слід сказати, що з'явився цей пристрій виключно завдяки процесам бродіння та розкладання. Як відомо, будь-яка органічна речовина (з часом і за відповідних умов) розпадається на найпростіші хімічні речовини, однією з яких є біогаз. Саме на принципах бродіння та розпаду створюється будь-яка біогазова установка, а додаткові вузли та агрегати мають допоміжні або контролюючі функції.

Етапи роботи біогазової установки.

• 1. Доставка продуктів переробки та відходів в установку. У тому випадку, якщо рідкі відходи їх доцільно доставляти в реактор за допомогою спеціалізованих насосів. Твердіші відходи можуть доставлятися в реактор вручну, або засобами транспортної стрічки. У деяких випадках доцільно підігріти відходи, щоб збільшити їхню швидкість бродіння та розпаду в біореакторі. Для підігріву відходів використовується перехідна ємність, де продукти переробки доводяться до потрібної температури.
• 2. Переробка у реакторі. Після перехідної ємності підготовлені (і підігріті!) відходи потрапляють у реактор. Якісний біореактор є герметичною конструкцією, виготовленою з особливо міцної сталі, або з бетону, що має спеціальне, антикислотне покриття. В обов'язковому порядку реактор повинен мати ідеальну теплову та газову ізоляцію. Навіть найменше попадання повітря або зниження температури спричинить зупинку процесу бродіння та розпаду. Підігрів реактора здійснюється за допомогою трубок із гарячою водою. Система автономна. Нагрів води відбувається за допомогою біогазу, що виробляється. Реактор працює без доступу кисню, у повністю замкнутому середовищі. Кілька разів на день, за допомогою насоса в нього можна додавати нові порції речовини, що переробляється. Оптимальний температурний режим реактора – близько 40 градусів за Цельсієм. Якщо температура менша, то процес бродіння суттєво уповільниться. Якщо збільшити температуру, то станеться швидке випаровування води, що дозволить відходам повністю розпастися. Для того, щоб прискорити процес бродіння, використовується спеціальний міксер. Цей пристрій перемішує субстанцію в реакторі через певний проміжок часу.
• 3. Вихід готового товару. Після закінчення певного часу (від кількох годин, до кількох днів) з'являються перші результати бродіння. Це біогаз та біологічні добрива. У результаті біогаз, що вийшов, потрапляє в газгольдер (бак для зберігання газу). Тиск газу газгольдери регулюється з допомогою клапанів. У разі надмірного тиску будуть задіяні аварійні пальники, які просто спалять зайвий газ і тим самим стабілізують тиск. Отриманий біогаз потребує усихання. Лише після цього його можна використовувати як звичайний природний газ. Окремо слід зазначити, що з підтримки роботи біогазової установки потрібно близько 15% одержуваного газу. У свою чергу біологічні добрива потрапляють у спеціально підготовлений бак із сепаратором. Відбувається поділ на тверді (біогумус) та рідкі добрива. Біогумус становить лише близько 5% від загальної кількості одержуваних добрив. Власне, добрива одразу можуть бути використані за призначенням. Додаткову переробку вони не вимагають. Більш того, у Європі існують цілі потокові лінії, які запаковують отримані біологічні добрива у пластикові ємності. Торгівля подібними добривами – досить прибутковий бізнес. Робота біогазової установки безперервна. Висловлюючись простіше, в реактор постійно потрапляють нові порції матеріалу, що переробляється, а в газгольдер і сепараторний бак також постійно потрапляє газ і біологічні добрива.

Експлуатація та монтаж біогазової установки. Монтаж біогазової установки суворо індивідуальний. Не можна просто привезти та зібрати разом усі компоненти. Необхідно провести цілу низку підготовчих робіт, викопати кілька великих котлованів, здійснити якісну ізоляцію реактора. Слід врахувати всі індивідуальні особливості фермерського господарства чи підприємства, і зробити біогазову установку актуальною під конкретні завдання. Слідкувати за біогазовою установкою зможе одна людина, оскільки процес переробки повністю автоматизований. Експлуатація установки не потребує великих витрат. За гарного нагляду та своєчасного сервісного обслуговування щорічні витрати на утримання такої установки не перевищать 5% її первісної вартості.

Переваги використання біогазової установки. Біогазова установка по-справжньому чарівний пристрій, який дозволяє отримувати з відходів виробництва та гною дійсно необхідні речі. Зокрема, можна отримати:

• Біогаз
• Біологічні добрива
• Електричну та теплову енергію
• Паливо для автомобілів.

Для того, щоб перетворювати біогаз на електричну та теплову енергію необхідно оснастити установку додатковими агрегатами. Це збільшує вартість самої установки, але дозволяє досягти значної автономії від комунальних служб, і суттєво скоротити рахунки, що оплачуються. Якщо в автомобілі встановлено газове обладнання, його можна заправляти газом, якою виробляється біогазовою установкою. Природно, біологічний газ вимагатиме додаткового очищення, яке дозволить відфільтрувати вуглекислий газ. Після цього автомобіль зможе їздити на газі, що виробляється біогазовою установкою. Це допомагає значно економити на покупці бензину, що за нинішніх цін на паливо дуже вигідно.

Кому потрібна біогазова установка?

Як уже було сказано вище, біогазова установка – технічно складний пристрій, який потребує професійного монтажу та своєчасного сервісного обслуговування.

Тому дрібному фермеру, господарство якого складається з десятка корів та кількох гектарів землі, така техніка безумовно не потрібна. У нього просто немає такої кількості гною та інших добрив, щоб змусити біогазову установку працювати цілодобово і приносити значний дохід. І зовсім інша справа, якщо мова зайде про велике фермерське господарство, птахофабрику чи м'ясокомбінат. Дані виробництва щодня генерують сотні кілограмів різноманітних відходів, які просто нікуди подіти. Для них покупка біогазової установки чи не єдиний спосіб вирішити проблему утилізації відходів, і при цьому отримувати безплатний газ, електрику та біологічні добрива.

Як показує практика, подібні біогазові системи починають себе окупати вже через 2 роки після установки. З огляду на те, що середній термін служби установки – 25 років, то не складно підрахувати прибуток, який принесе подібне обладнання.