Биогаз как сделать самому: Страница не найдена — Аква-Ремонт

Аэробный способ получения энергии намного проще анаэробного. Нет необходимости строить герметичные бродильные камеры и постоянно следить за установкой. Аэробные установки называют БТС (биотермические станции). Анаэробные — БЭС (биогазовые или биоэнергетические). В качестве сырья для брожения подходят любые органические сельскохозяйственные отходы. Например, израильская компания HomeBioGas представила компактную установку для получения биогаза, работающую на овощных и фруктовых очистках.

Биогаз в пустыне

По расчётам ученых в год одно домохозяйство с помощью такой биогазовой установки может переработать порядка тонны органических отходов. Правда, аппарат рассчитан на работу в южном полушарии, при среднесуточной температуре от +20°С. Мы же поговорим о том, как построить свой домашний газовый завод в климатической зоне центральной России.

Домашний газовый завод

1. Загрузить бродильную камеру объемом 1 м* мелко нарубленными и разведенными в воде органическими отходами в весовом отношении 1 : 10 — 1 : 5.

2. Герметично закрыть её и обеспечить поддержку постоянной температуры в пределах от +25 до +30°С. Колебания температуры не должны превышать 3-4°С.

Для поддержания в бродильной камере постоянной температуры, через неё нужно пропустить змеевик с горячей водой, нагреваемой за счет части того газа, который вырабатывается в установке. На линии газопровода должны быть поставлены краны: один на выходе из реактора, другой — у газовой плиты.

— Строительство анаэробной газовой станции требует больших финансовых и временных затрат, но и газа она дает больше, чем при аэробном способе.

Газгольдер, или газосборник, — вторая по важности после бро-дильника часть БЭС. Он представляет собой два металлических сосуда (один перевернут вверх дном), свободно входящих друг в друга. В наружный сосуд наливают воду, образуя так называемый гидравлический затвор для биогаза, которым заполняют полость под перевёрнутым сосудом — колоколом. Кольцевой зазор между стенками обоих сосудов — около 50 мм. Соединить оба резервуара можно и с помощью труб диаметром 1/2 дюйма. Такой же газопровод забирает газ из-под колокола газгольдера и подводит метан к обыкновенной газовой плите. Снаружи газосборник рекомендуют окружить утеплённым шатром.

Зимой БЭС может работать только в самых южных районах страны, так как в условиях севера в этот период её обогрев потребует больше газа, чем она способна выработать. Но холодный сезон может быть успешно использован как время сбора и загрузки камеры сухой массой, чтобы с наступлением тёплого времени вам не пришлось долго возиться с запуском установки: вы просто заполните реактор водой или навозной жижей — и через три-четыре дня он начнёт вырабатывать свою замечательную продукцию.

Валерия Петрова

Как сделать биогазовую установку для дома

Получить дешевый источник энергии можно самостоятельно, в домашних условиях — достаточно лишь собрать биогазовую установку. Если понимать принцип ее функционирования и устройство, то сделать это несложно. Вырабатываемая ею смесь содержит большое количество метана (в зависимости от загружаемого сырья – до 70%), поэтому она имеет широкую сферу применения.

Заправка баллонов авто, работающих на газе, в качестве топлива для котлов отопления – это далеко не полный перечень всех возможных вариантов использования готового продукта. О том, как смонтировать своими руками биогазовую установку – наш рассказ.

Существует несколько конструктивных исполнений агрегата. При выборе того или иного инженерного решения нужно понять, насколько данная установка подходит к местным условиям. Это основной критерий оценки целесообразности монтажа. Плюс к этому – свои возможности, то есть, какой вид сырья и в каком объеме получится использовать, что под силу сделать именно своими руками.

Биогаз получается при разложении органики, но его «выход» (в объемном исчислении), и, следовательно, эффективность установки, зависит от того, что именно в нее загружается. В таблице представлена соответствующая информация (данные ориентировочные), которая поможет определиться с выбором конкретного инженерного решения. Нелишними будут и некоторые пояснительные графики.

Варианты конструкции

С ручной загрузкой сырья, без подогрева и перемешивания

Для бытового использования такая модель считается наиболее удобной. При вместимости реактора от 1 до 10 м³ ежесуточно понадобится навоза порядка 50 – 220 кг. Вот из этого нужно и исходить, определяясь с размерами емкости.

Установка монтируется в грунте, поэтому для нее понадобится небольшой котлован. В соответствие с ее расчетными габаритами подбирается место на участке. Состав и назначение всех элементов схемы понять нетрудно.

Особенность монтажа

После установки реактора по месту необходимо проверить его герметичность. Затем металл подлежит окраске (желательно морозостойким составом) и утеплению.

Рекомендации:

• Удаление отработки происходит естественным путем – или в процессе закладки новой порции, или при избытке газа в реакторе при закрытом вентиле. Следовательно, вместимость емкости для сбора отходов должна быть не меньше, чем у рабочей.
• Несмотря на простоту устройства и привлекательность для сборки своими руками, в связи с тем, что перемешивание массы и подогрев не предусматривается, такой вариант установки целесообразно эксплуатировать в регионах с мягким климатом, то есть в основном на юге России. Хотя при качественной теплоизоляции, в условиях, когда подземные водяные пласты находятся глубоко, это исполнение вполне подойдет и для средней полосы.

Без подогрева, но с перемешиванием

Практически то же самое, лишь небольшая доработка, которая существенно повышает производительность установки.

Как сделать механизм? Для того, кто своими руками собирал, например, бетономешалку на основе бочки, это не проблема. В реакторе придется монтировать вал с лопастями. Следовательно, необходимо устанавливать опорные подшипники. В качестве передаточного звена между валом и рычагом хорошо использовать цепь.

Биогазовую установку можно эксплуатировать практически во всех регионах, за исключением северных районов. Но в отличие от предыдущей модели, она требует присмотра.

Перемешивание + подогрев

Термическое воздействие на биомассу повышает интенсивность происходящих в ней процессов разложения и брожения. Биогазовый агрегат более универсальный в использовании, так как может работать в двух режимах – мезофильном и термофильном, то есть в диапазоне температур (примерно) 25 – 65 ºС (см. графики выше).

На указанной схеме котел работает на получившемся газе, хотя это и не единственный вариант. Подогрев биомассы можно осуществлять по-разному, как удобнее его организовать хозяину.

Автоматизированные варианты

Отличие данной схемы в том, что к установке подключается газгольдер. Это позволяет накапливать запасы газа, а не расходовать его сразу же по назначению. Удобство использования и в том, что для интенсивного брожения подходит практически любой температурный режим.

Такая установка отличается еще большей производительностью. В сутки она способна переработать до 1,3 т сырья при аналогичном объеме реактора. Загрузка, перемешивание – за это «отвечает» пневматика. Отводящий канал позволяет удалять отходы или в бункер для кратковременного хранения, или в мобильные емкости с целью немедленного вывоза. К примеру, для удобрения полей.

Для бытового применения эти варианты биогазовой установки вряд ли подходят. Их монтаж, да еще своими руками, намного сложнее. А вот для небольшого фермерского хозяйства – хорошее решение.

Механизированная биогазовая установка

Отличие от предыдущих моделей в дополнительном резервуаре, в котором происходит предварительная подготовка сырьевой массы.

Подача в загрузочный бункер, а потом в реактор производится сжатым биогазом. Он же используется и для подогрева.

Единственное, что необходимо при сборке любой из установок своими руками – точные инженерные расчеты. Возможно, понадобится консультация специалиста. А в остальном все довольно просто. Если хоть один из читателей заинтересуется биогазовым агрегатом и смонтирует его самостоятельно, значит, автор не зря работал над этой статьей. Успехов!

Биогазовая установка в домашних условиях

Привет всем читателям и посетителям блога «построить дом». Помнится в одной из статей, где мы с вами «изобретали» электростанцию на солнечных батареях, я обещал вам рассказать о получении биогаза в домашних условиях. Что ж, обещал значит надо выполнять, дабы не быть посланным в одно из нехороших мест.

Что мы знаем о биогазовой установке? На данный момент многие об этом имеют лишь отдаленное представление, а большинство вообще ничего не знают о том что это такое – все представление о снабжении энергией своего дома, сводится к тому чтобы своевременно оплачивать счета за газ, или другие энергоносители. Однако, бесконечное повышение стоимости на энергоносители, побуждает некоторые пытливые умы искать альтернативные решения, и искать способы производства, например оборудования для добычи биогаза в домашних условиях, из органических отходов. Причем есть и такие Кулибины, которые ухищряются сделать сразу 2 в 1 – совмещать септик с биогазовой установкой. Думаете шутка? Отнюдь. В нашем мире и не такое возможно.

Итак, биогазовая установка позволит получить не только дешевую энергию для приготовления пищи и обогрева дома, но и высококачественное удобрение.

Биогаз из органических отходов

Получение биогаза из отходов относится к экологически чистому виду топлива. По своим характеристикам он практически ни в чем не уступает природному газу. Вот только извлекается не из земли, а путем брожения органических отходов.

Представить технологию извлечения биогаза можно следующим образом: в специальном сборнике, именуемом биореактором, осуществляется процесс переработки и брожения отходов. В результате этого совершается выделение смеси газов, состоящей из 60 % метана, 35 % – углекислого газа и оставшиеся 5 % – прочих газообразных веществ. Добытый газ постоянно отводится из биореактора и после очистки используется в бытовых целях.

Отработанные отходы, превратившиеся в первосортное удобрение, периодически извлекаются и вывозятся на поля.

На заметку: исследования показали, что поле обработанное удобрениями, перебродившими анаэробным методом дает урожай на 20-30 % больше, нежели поле удобренное обычным способом.

Биогазовые установки для дома – купить или же сделать самому?

Если крупные фермеры могут себе позволить купить биогазовую установку созданную в промышленных условиях, то мелкие предприятия, а уж тем более частные домовладельцы скорее смогут не купить, а смонтировать своими руками менее мощные установки, функционирующие по тому же методу, из подручного материала. Но сперва необходимо понять, каких именно размеров, а главное какого типа установку вы хотите получить на своем участке.

Типов установок, как и видов брожения органических веществ всего два – с поступлением воздуха (аэробный) и без него (анаэробный). При аэробном брожении в процессе распада биомасс водород окисляется до воды, а углерод – до углекислого газа. Причем в этот момент выделяется большое количество тепловой энергии – бродящая биомасса сильно нагревается.

При анаэробном брожении 60-70 % углерода превращается в метан, а оставшаяся его часть – в водород, углекислоту и азот. Для сжигания метана хорошо подходит обычная газовая конфорка.

Аэробный метод получения энергии легче и проще анаэробного. Он не требует производства герметичных бродильных камер и контроля. Аэробные установки называются БТС (биотермические станции). А анаэробные – БЭС (биоэнергетические или биогазовые станции). В качестве сырья для брожения годятся любой органический сельскохозяйственный продукт. Одна израильская компания, например, представила компактную установку по добыванию биогаза, функционирующую исключительно на фруктовых и овощных очистках.

Биогазовая установка для дома компании HomeBioGas

Разработанная израильской компанией HomeBioGas биогазовая установка по выработке газа в домашних условиях, при своих скромных габаритах (123 х 165 х 100 см) и массой не более 40 кг может обеспечить работу одной плиточной горелки на максимальном огне в течение часа.

Кроме того, эта установка вырабатывает до 8 литров жидких удобрений в сутки при максимальной загрузке танка (6 кг).

По подсчетам в год одно небольшое агрохозяйство при помощи этой установки способно переработать около тонны органических отходов. Правда установка рассчитана на работу при среднесуточной температуре от +20^оС. Я же, хочу рассказать, как создать домашнюю биогазовую установку прекрасно работающую в климатической зоне центральной России. В принципе в ней ничего особо сложного нет.

Домашняя биогазовая станция

Если обладатели установки хотят, чтобы она каждые сутки приносила по 0,7-0,9 м³ биогаза (вполне хватит на приготовления пищи для двух человек), то поступать нужно следующим образом.

1. Загрузить камеру брожения объемом 1 м3 мелконарезанными и разведенными в воде органическими отходами (напомню – фруктовые и овощные очистки) в весовых соотношениях 1 : 10 – 1 : 5.
2. Герметично закрыть ее и обеспечить подачу постоянной температуры от +25 до +30оС.

Для поддержания в камере постоянной температуры, через нее необходимо пропустить змеевик с горячей водой, прогреваемой посредством газа, вырабатываемого этой же установкой. На линии газопровода нужно установить два крана: один у газовой плиты, другой – на выходе из реактора.

На заметку: а вот наш смекалистый сельский народ уже давно задумывается, а некоторые и воплотили в жизнь, получение газа для отопления дома из собственных каловых масс – то бишь совмещают септик с биогазовой установкой. Если хорошо порыться в интернете, можно схемы даже найти.

Газосборник либо газгольдер – второй по значимости, после бродильни, элемент биогазовой установки. Он представляет из себя два стальных сосуда (один из которых перевернут вверх дном), беспрепятственно входящих друг в друга. Во внешний сосуд заливается вода, образуя гидравлический затвор для биогаза, поступающего в полость перевернутого сосуда. Кольцевой зазор между стенками сосудов примерно 50 мм. Объединить оба резервуара можно при помощи трубок диаметром ½ дюйма. Такой же газопровод забирает газ из перевернутого сосуда и доставляет метан к обычной газовой плите. Снаружи газгольдер рекомендуется обложить утепленным шатром.

А что делать зимой?

Зимой эта биогазовая станция может работать только в самых южных районах страны. Потому как в условиях севера в это время обогрев для поддержания брожения потребует немного больше газа, чем она сможет выработать.

Но зимнее время можно использовать с пользой – для сбора и загрузки камеры сухой биомассой. Тогда при наступлении теплого сезона вам не придется терять время на запуск установки – вы заполните реактор водой либо навозной жижей, и через три-четыре дня вы начнете получать биогаз в домашних условиях. Представляете сколько мы с вами этой биогазовой станцией «убили зайцев».

Ну, вот вроде бы и все, что хотел вам рассказать о добываемом биогазе в домашних условиях. Не говорите только никому. Иначе останетесь без отходов (шучу). На этом пока все, до новых статей.

Как самому получать биогаз? | Огородники

Что вы знаете о биогазовых установках? Наверняка, многие наши читатели либо слабо знакомы с данной темой, либо думают, что это большие промышленные и очень сложные штуки, которые своими руками не построить. Отчасти так и есть. Если помониторить тему в сети, то сначала наверняка попадутся фото громадных установок, которые продаются за баснословные деньги. Их предлагают для промышленного производства биогаза. Но тот же интернет, как бездонный источник информации, способен выдать куда более интересные и доступные варианты. О них и пойдёт речь в данной статье.

Что такое биогаз

Биогазом называют продукт переработки органики анаэробными бактериями. В его составе основную часть занимает метан – в среднем 60-80%. На втором месте стоит углекислый газ, а за ним – в очень малых количествах водород и сероводород. По свойствам биометан ничем не отличается от добываемого природного газа. Он используется для приготовления пищи, заправки автомобилей, нагрева воды и получения электроэнергии. Готовый биометан представляет собой очищенный продукт, из которого удалены газы CO₂, H₂, H₂S.

Производство биогаза – не только выгодный процесс, завершающийся получением энергоёмкого газа и ценного удобрения. Но также мероприятие, способствующее уменьшению парникового эффекта. Этот газ в любом случае выделяется при переработке органики. Но если процесс проходит обычным способом, метан улетучивается в атмосферу. При организации биореактора этого не происходит.

Примечательно то, что огромное количество биометана выбрасывается в атмосферу на мусорных свалках. Дармовая энергия уходит в никуда. Люди засоряют природу и теряют ценный потенциал органических отходов.

Биогазовые установки своими руками

Получать биогаз самостоятельно может каждый желающий. Для этого нужно сделать всего две вещи: собрать небольшую установку и запастись подходящим органическим сырьём. Рассмотрим вопрос подробнее.

Из чего можно получать биогаз?

Для получения биогаза подходят практически любое доступное органическое сырьё. Проще всего добывать биометан из свежего навоза и помёта. Можно также брать какие-либо растительные остатки, и даже жир. Из него самый большой выход метана. Один килограмм сухого вещества способен дать до 500 л газа. Есть энергетические культуры, из которых можно получить больше биогаза, чем из остальных растений. Это сильфия, кукуруза и некоторые водоросли.

Питательный субстрат можно получать из четырёх основных видов органики:

• навоза/помёта;

• пищевых отходов;

• остатков различных растений;

• отходы от переработки мясной продукции.

Технология и оборудование

Биогаз можно получить своими руками. Это подтвердил Жан Пейн, сделавший свой дом полностью автономным в 70-х годах 20-говека. А самые первые установки были созданы в Индии в середине 19-го века. Не стоит пугаться сложности и громоздкости современного оборудования для получения биометана. В домашних условиях можно сделать установку значительно проще – она тоже будет работать.

Для такого дела понадобится ёмкость цилиндрической формы, которая будет обязательно закрываться герметично. Её можно сделать из металлической бочки или выложить из кирпича/камня/блоков с армированием и нанесением внутри слоя гидро- и газоизоляции. Без этого никак. Ёмкость может быть выполнена из любых материалов, позволяющих создать герметичные соединения и не вредящих жизнедеятельности анаэробных бактерий.

У основания биореактора должно быть специальное отверстие для удаления отработанного сырья. Его также нужно закрывать герметично, чтобы газ не выходил наружу в процессе брожения биомассы. Размер ёмкости может быть разным, он зависит от количества имеющегося сырья. Реактор должен быть заполнен не менее чем на 2/3. Остальная часть предусматривается для выделяющегося газа. Его выделяется в среднем от 50 до 200 кубометров из тонны сырья.

Показатели могут отличаться, потому что на них влияют масса разных факторов. Точное количество биогаза покажет практика. Самой большой энергоёмкостью отличается кукуруза – она даёт до 500 кубометров с тонны.

Схема самого простого биореактора:

1) Бочка на 250 литров.

Лучше всего взять пластиковую бочку. Она позволяет делать герметичные соединения и постепенно добавлять субстрат. Срок её работы с дозаправками практически неограничен, чего не скажешь о металлических ёмкостях. Их загружают один раз на 2-3 месяца, пока идёт активная выработка газа. После этого полностью освобождают от содержимого и загружают заново. То есть пополнение и слив здесь не применяется. Причина в сложности создания герметичных соединений из-за тонкого металла.Поэтому далее опишем конструкцию биореактора из пластиковой бочки, который позволяет догружать сырьё и удалять отработанный субстрат.

Для неё делают внешнюю теплоизоляцию, обматывая подходящим изоляционным материалом, потом подложкой-утеплителем для полов и сверху стрейч плёнкой или полиэтиленом. Внешний защитный слой создаётся с целью удержания достаточной температуры внутри бочки, которая нужна для работы микроорганизмов. Такую бочку можно поставить даже в хозяйственном помещении жилого дома.

2) Организация входа и выхода субстрата.

Они нужны для добавления органического сырья и слива отработанных отходов. Применяются серые канализационные трубы небольшого диаметра, которые используются в водоотведении квартир и домов. Для слива делается труба с «носиком» с помощью переходников – чтобы жидкость сливалась вниз. Для пополнения – труба с воронкой, направленная вверх. Все соединения тщательно замазываются резиновымгерметиком – как внутри, так и снаружи.

Трубы являются частью системы сообщающихся сосудов. Их верхние части расположены чуть выше уровня субстрата в реакторе. При добавлении смеси в одну трубу, из другой выливается столько же «отработки». Обе трубы входят в бочку примерно на высоте 20 см от пола.

3) Фильтры.

На выходе биогаза из биореактора ставят фильтры для очистки – один с водой и гашеной известью, другой с силикагелем, третий с металлической стружкой. Резервуары первых двух фильтров стандартные – используемые для очистки водопроводной воды. Третий представляет собой горизонтально расположенный отрезок серой канализационной трубы со штуцерами по бокам (с обработкой каучуковым герметиком). Труба небольшого диаметра, используемая в квартирах/домах.

Первый фильтр очищает от CO₂, второй от H₂O, третий от H₂S. Примесь водорода очень незначительная и не влияет на свойства биогаза, поэтому для него фильтров не ставят. 

4) Шланг.

От биореактора до фильтров идёт прозрачный шланг небольшого диаметра. При выходе с бочки на него ставят штуцерный кран, позволяющий при надобности перекрывать поток.

После фильтров газ направляется в ёмкость для накопления/хранения.

5) Ёмкость для газа.

Народные умельцы используют для этого не только стандартные газовые баллоны, но и герметично запаянные рукава из плотного полиэтилена.

6) Механизм перемешивания.

Он состоит из стержня, выходящего из центра крышки, надетой на него куска пластиковой трубы внутри бочки и двух покрашенных металлических уголков, прикреплённых перпендикулярно на двух уровнях. К ним подсоединяются половинки отрезков пластиковых канализационных труб, выполняющих функцию лопастей.

Такая конструкция делается для перемешивания субстрата. Сверху на стержень крепится ручка, позволяющая вертеть его в горизонтальной плоскости. А снизу он стоит на крестовине из хвойной древесины, более устойчивой к гниению. Периодическое перемешивание способствует лучшей переработке органики. Его необходимо обязателоно проводить сразу после добавления очередной порции субстрата.

7) Отопление.

Внутри бочки спирально укладываются металлопластиковые трубы, заходящие внутрь и выходящие через штуцера. Через них проходит нагретая вода, поддерживающая необходимую температуру субстрата. 

Без подогрева могут быть следующие параметры:

• минимальные – 18 градусов;

• оптимальные – 20-28 градусов, самый большой выход газа при температуре 23 градуса;

• не эффективные – ниже 15 градусов, в таких условиях получение биогаза становится нерентабельным. 

В зимнее время года желательно подогревать реактор до оптимальной температуры.

В промышленных условиях используется три варианта режимов:

• психофильный – без подогрева, когда температура окружающей среды позволяет поддерживать описанные выше оптимальные параметры;

• мезофильный – нагрев производится от 30 до 40градусов;

• термофильный – субстрат нагревают до 54 градусов и выше.

В каждом из режимов участвуют соответствующие названию бактерии. Мезофильный и термофильныйрежимы позволяют ускорять сбраживание. Но требуют больше затрат на отопление. В домашних условиях при небольшом количестве сырья их создание может быть нецелесообразным. 

Преимущество термофильного режима – самый активный выход биогаза и полное уничтожение болезнетворных бактерий в получаемом удобрении. Недостатки – нужно много энергии на подогрев и удобрение хуже по качеству/ценности. При температуре 70-75 градусов метагены способныразлагать древесину.

Мезофильный режим даёт более ценное удобрение, но не позволяет полностью его обеззаразить. Его можно назвать самым оптимальным из-за того, что скорость переработки органики высокая, а затраты на обогрев умеренные.

Важно знать: метанобразующие бактерии могут вести свою жизнедеятельность только в анаэробной среде. Это значит, что в бочке вообще не должно быть воздуха. Именно поэтому так важна герметичность соединений. Нельзя допускать попадание кислорода внутрь ёмкости.

Выход биогаза зависит от того, какие питательные веществаи в каком количестве есть в составе сырья. Для работы анаэробных бактерий помимо углерода и азота нужен целый перечень микроэлементов. Весь необходимый набор есть в навозе.

Описание самого простого домашнего реактора позволяет сформировать представление о биореакторах в целом и принципах их работы. При надобности устройство можно масштабировать или модифицировать, если оно будет выполняться из других материалов.

Запуск биореактора

Для того чтобы реактор начал свою работу, нужно заполнить его органическим субстратом не менее чем на две трети. И заселить его метаногенами – бактериями, перерабатывающими органику в метан в условиях отсутствия кислорода. Они есть в заболоченных местах и кишечнике млекопитающих. Эти микроорганизмы живут в температурном диапазоне – от 0 до 70 градусов. Для их эффективной работы субстрат должен быть хотя бы на 50% состоять из воды.

Метаногены можно взять из коровьего навоза. Их перемешивают с субстратом и герметично закрывают реактор. На тонну субстрата нужно 50-60 л свежего навоза. Газ начинает идти примерно через неделю (+/-). Если температура не достаточно высокая, скорость переработки может быть ниже, соответственно, биометан пойдёт позже.Подогрев до 30 градусов ускоряет процессы переработки.

До появления метана из реактора активно выходит углекислый газ.

Загрузка и выгрузка субстрата

Питательный субстрат находится в жидкой форме. Он состоит из измельчённых частей органики, перемешанных с водой. Воды в субстрате должно быть 50-80%. Новая порция составляет 5-7% от общего объёма субстрата в бочке.

Навоз нужно довести водой до кашеобразного состояния и можно сразу же загружать в реактор. С птичьим помётом так делать нельзя, потому что в нём много азота. Сначала необходимо залить его водой и подержать в открытом виде три дня. Это понизит его кислотность путём гидролиза и позволит использовать для питания бактерий. Без такой процедуры они могут погибнуть. Кислотно-щелочной баланс субстрата должен находиться в пределах pH = 6.5-8.5. Оптимальная цифра составляет pH = 7. Для доведения субстрата до таких параметров можно добавлять в него известковое молочко (известь пушонка, разбавленная водой).

Пищевые отходы и растительные остатки нужно измельчать и разбавлять водой до состояния кашицы. Допустимо использовать для этого любую органику. Мясокостные остатки тоже подходят для получения биогаза, больше всего метана дают жирные – больше 1000 кубометров с тонны.Стоит использовать для этого растительные жиры. Например, оставшиеся после приготовления картофеля фри или курицы гриль. Такие остатки наверняка можно бесплатно забирать в точках общественного питания.Любые органические отходы можно смешивать между собой в любых пропорциях и добавлять в реактор.

Подходящей культурой является эйхорния – водный гиацинт, который легко выращивать на своём участке. В воду, в которой он растёт, можно добавлять переработанный субстрат из бочки, тем самым проводя циклический процесс: растения пускать на корм бактериям в реакторе, а продукт их жизнедеятельности – на корм растениям. Получается замкнутый эффективный цикл.

Отработанная смесь представляет собой жидкость коричневого цвета. Она выходит самотёком при добавлении субстрата, причём в таком же объёме. Биореактоа может работать неограниченное количество времени при периодичной загрузке/выгрузке. После добавления новой порции органика начинает выдавать газ уже через полчаса.

Если необходимо произвести полную выгрузку субстрата либо провести какие-то ремонтные работы, можно отлить в отдельную герметичную ёмкость небольшое количество субстрата. Достаточно 100-200 л с биореактора на 5 кубометров. То есть примерно до 4%. В этой жидкости есть метаногены. 

При следующей новой закладке реактора не нужно заново заселять субстрат новыми бактериями, достаточно использовать имеющиеся в качестве закваски. Они позволяют сэкономить ресурсы и ускорить процесс переработки.

Вопросы и ответы

Рассмотрим распространённые вопросы, возникающие у людей, интересующихся темой самостоятельного получения биогаза:

• Сколько метана в среднем даёт описанный реактор?

Бочка, которая содержит около 230 л субстрата, даёт в среднем 200-300 л газа в сутки. В зимний период может больше, когда в процентном соотношении добавляется больше жира (из пищевых отходов). Летом основная часть – это измельчённые растения.

• Как часто нужно добавлять субстрат?

В среднем через день-два. Нежелательно растягивать промежуток более чем на два дня. Бактерии быстро съедают органику и нуждаются в новой пище. Если вовремя не доливать питательный субстрат, упадёт выход газа. 

• Есть ли у газа запах?

Несмотря на то, что метан не имеет своего запаха, биогаз всё-таки пахнет и не нуждается в добавлении одорантов. Причина в небольшом содержании сероводорода, который остаётся в газовой смеси, несмотря на очистку.

• Как метаногены реагируют на давление?

Они не любят повышения давления. Из-за этого они впадают в анабиоз, из-за чего выработка газа сильно снижается.

• Где взять бактерии для реактора?

Самый простой и доступный вариант – коровий навоз. Важно брать как можно более свежий, потому что метаногены на воздухе погибают.

• Кода начинает выделяться газ?

Если в реакторе подходящая температура и заселено достаточно бактерий, горючий газ пойдёт на 4-5 день, максимум через неделю. До этого сначала активно выходит углекислота.

• Стоит ли добавлять в биореактор дрожжи?

Нет. Это грибки, которые не участвуют в образовании метана. Они не оказывают положительного влияния на выход газа, который является продуктом жизнедеятельности бактерий.

• Какая установка нужна для отопления дома?

1 кубометр биометана выделяет до 6 кВт тепла. Расход на отопление зависит от площади дома и его теплопотерь. Те в свою очередь – от степени и качества утепления. Для отопления среднестатистического жилья нужно от 7-10 кубометров газа в сутки. Такое количество может произвести установка примерно такого же объёма. Это значит, что нужно делать соответствующийбиореактор. Но лишь в том случае, когда для него будет постоянное сырьё на протяжении всего отопительного периода. Если найти большое количество органики и загрузить его одноразово, она установка будет работать месяца до двух.

• Как и где использовать отработанный субстрат?

Жидкость, которая выходит из биогазовой установки – это биогумус, ценное удобрение. Он продаётся в магазинах для садоводства/огородничества. Его можно использовать на своём огороде, продавать, давать родственникам/знакомым и удобрять комнатные цветы. Если такой отработке дать постоять в незакрытом виде пару часов, в ней погибнут все метаногены. Такая жидкость не вызовет процессов газообразования.

• Из какого материала лучше делать биогазовую установку?

Можно использовать не только пластиковые. Но и металлические ёмкости. Но они недолговечны. Органические кислоты и сероводород постепенно разъедают металл. Не повреждаются только бочки из нержавейки, которые стоят дороже пластиковых. Второй минус в том, что металлические бочки нужно разгружать и загружать полностью. Со временемтакие ёмкости нужно заменять новыми.

• Что такое биореактор непрерывного действия?

Это установка, которая может работать сколь угодно долго с дозагрузкой смеси и выгрузкой переработанного субстрата. В отличие от реактора периодического действия, где органика загружается один раз до полной переработки, непрерывный не требует сразу большого количества субстрата – его можно догружать небольшими порциями. Это удобно и выгодно.

• Есть ли осадок в реакторе?

Нет, отработанный субстрат жидкий. В ёмкости ничего не оседает благодаря периодическому перемешиванию.

• Чем можно измельчать растительные отходы?

Если нет специального измельчителя, можно соорудить насадку на дрель и с её помощью делать субстрат в ведре. Насадка представляет собой две заточенные лопасти, сделанные из полотна ножовки по металлу. Они прикручены к шпильке перпендикулярно друг к другу на расстоянии 5 см.

Биореактор Жана Пейна

В статье «Отопление дома с помощью компоста» упоминалось о том, что французский лесник получал биогаз параллельно с нагревом воды в компостном кургане. В его центре стоял резервуар с жидким органическим субстратом, в который был добавлен навоз. 

Это отличный вариант для биогазовой установки, которую не нужно специально обогревать. В кургане держалась температура, которая запускала мезофильный и термофильный режимы, благодаря чему шла интенсивная выработка биометана. Таким образом, Жан Пейн ещё в 70-х годах прошлого века создал отличную биосистему, которая давала газ, тепловую энергию и удобрение. Это самое эффективное использование органики.

Простая биогазовая установка своими руками

Понадобится

• Герметичный пластиковый бак с крышкой на 50-100 литров.
  
• 2 шаровых крана под газ.
  
• Тройник.
  
• Трубка силиконовая под газопровод.
  
• Обжимные хомуты.
  
• Камера от грузового автомобиля (или трактора).
  
• Уголок с пластиковой трубой.

Изготовление биогазовой установки

Заправка установки

Использование газа

Смотрите видео

Биотопливо своими руками — из навоза и не только, для каминов, парников и автомобилей

Биотопливо – это вид топлива, которое было получено из сырья растительного и животного происхождения, из продуктов жизнедеятельности человека, а также органических промышленных отходов.

Способы изготовления своими руками

Существует множество вариантов производства биотоплива в домашних условиях. Эти варианты мы и рассмотрим.

Биотопливо из навоза

Биотопливо из навоза получается путем брожения органических отходов. Смесь помещается в специальный герметичный бункер на длительный срок. В результате испарения жидкости, выделяется газ, которым и можно воспользоваться при обогреве жилых помещений или для приготовления пищи и жидкое удобрение, которое является основой экологического земледелия.

Продукция, которая выращивается с использованием таких удобрений, является экологически чистой и ее продажная стоимость возрастает по сравнению с продуктами выращенными с использованием пестицидов и других химических удобрений.

Производство биогаза

Вторым продуктом, который мы получаем в результате брожения навоза, является газ.

Для получения газа из этого сырья используется:

• навоз;
• птичий помет;
• стоки туалета;
• пищевые отходы;
• растительная масса;

Все сырье должно быть измельчено, иначе трубы, предназначенные для вывода отработанного сырья, могут засориться.

Получить газ можно и в домашних условиях. Для этого, необходимо приобрести газонепроницаемую емкость. Эта емкость должна быть герметичной, так как воздух не должен контактировать с полученным газом.

Затем необходимо поместить сырье (навоз) внутрь этой емкости, немного нагреть и подождать 5 дней. Затем, полученный газ собрать в емкость и применять по своему усмотрению. Устройство по изготовлению биогаза можно собрать самостоятельно, а можно приобрести у фирмы, специализирующейся по продаже этого оборудования.

Уголь для создания биогаза

Для создания биотоплива может пригодиться и древесный уголь, тот самый уголь, без которого нам не обойтись на природе при жарке овощей и шашлыка. Его можно приобрести в магазине, а можно и сделать самому.

Уголь в домашних условиях можно изготовить 2 способами:

Рассмотрим каждый способ по отдельности.  И после этого вы сможете делать уголь самостоятельно.

Для изготовления древесного угля в бочке вам понадобится, собственно говоря, бочка объемом 200 литров. Внизу бочки делаем штуцер для нагнетания кислорода. Затем в бочке разводим костер, постепенно добавляя поленья.

Когда бочка будет наполовину наполнена дровами, начинаем нагнетать кислород. Для этого, можно воспользоваться пылесосом. После этого, количество дыма уменьшится, а огонь будет гореть лучше. Когда поленья немного прогорят, необходимо закрыть бочку крышкой, а имеющиеся щели замазать мокрой глиной или землей. Ожидаем до полного остывания бочки и древесный уголь готов.

Для изготовления угля в яме нам необходимо выкопать яму, диаметр которой будет равен 0,8 м со скошенными стенками, и разжечь в ней костер. Но прежде, чем разжигать костер, возьмите достаточное количество поленьев, сушняка, веток деревьев из которых вы будете получать уголь.

Дрова в костер укладывайте плотно и постепенно по слоям, один за другим. Дождитесь полного выжигания дров (на это уйдет порядка 3 часов), далее накрывайте поленья мхом или сухими листьями, присыпьте землей и все хорошенько утрамбуйте. Спустя 2 дня уголь будет готов.

Рапсовое биотопливо

Из семян рапса поступивших в маслобойню получают масло и шрот. Далее, это масло поступает в специальную установку, где в результате различных химических реакций из рапсового масла получают метиловый эфир – биодизель.

Перед использованием, его необходимо профильтровать. Этот вид дизеля отличается лучшей воспламеняемостью по сравнению с обычным дизельным топливом.

Разновидности и преимущества

На сегодняшний день, существует 3 вида биотоплива:

• жидкое;
• твердое;
• газообразное;

Жидкое биотопливо

Является самым обсуждаемым видом. Ведь жизнь современного человека зависит от нефти, без нее человечество не сможет выжить, а нефть является ископаемым ресурсом и в какой-то момент ее запасы иссякнут.

Жидкое биотопливо способно заменить этот ископаемый ресурс.

К жидкому биотопливу относятся:

• спирты (этанол, метанол, бутанол),
• биодизель,
• биомазут,
• эфиры;

Твердое

В основном к нему относится древесина (отходы деревообработки и топливные гранулы, брикеты). Источником для их получения служат как правило, леса, где растут трава, кустарники и деревья.

Газообразное топливо

Относятся биогаз, водород.

Также, биотопливо можно классифицировать по поколениям. Существуют биотоплива 1, 2, 3 и 4 поколений:

1. К 1 поколению относится биотопливо, полученное в результате переработки сельхоз растений в биодизель и этанол.
2. 2 поколение – биотопливо, полученное от отходов продуктов питания.
3. К 3 поколению биотоплива относится биотопливо, полученное при использовании внедренных технологий в результате разрушения биомасс.
4. 4 поколение биотоплива производится на землях непригодных для занятия сельским хозяйством и без разрушения биомасс.

Еще одной классификацией биотоплива является деление биотоплива на первичное и вторичное. К первичному биотопливу относится биотопливо, которое не прошло обработку. К вторичному – обработанное. Вторичное биотопливо подвергается разнообразным изменениям перед использованием и может быть в твердой, жидкой и газообразной формах.

Преимущества

Преимущества биотоплива следующие:

1. Мобильность. Биотопливо обладает возможностью производиться в любом уголке света вне зависимости от климатических условий и рельефа, потому что этот вид топлива может производиться из различных органических соединений.
2. Возобновляемость. Так как биотопливо получается из разнообразных органических соединений растительного или животного происхождения, например, навоз, то его количество не иссякнет.
3. Экологичность. Это более чистый вид топлива и при сгорании выбрасывает меньше вредных веществ в воздух, чем ископаемое топливо.
4. Забота об окружающей среде. Производство биотоплива решает проблемы связанные с утилизацией мусора.

Использование

Биотопливо для каминов

Установка традиционных каминов требует наличия дымоходов. Зачастую, этого нельзя сделать в обычных квартирах. И тут на помощь приходят биокамины со специальным биотопливом для них. Биотопливо для каминов состоит смеси этанола с примесями. Перед розжигом, его заливают в специальный металлический блок и зажигают специальной длинной спичкой.

При сгорании, оно выделяет углекислый газ в безопасном количестве и воду, что способствует увлажнению воздуха в помещении и не является опасным для человека. Однако, следует соблюдать определенную технику безопасности, чтобы использование биокаминов и биотоплива было безопасно.

А именно:

1. Нельзя добавлять биотопливо в пламя, это приведет к пожару. Его следует добавлять только в остывшую горелку.
2. Разжигать камин стоит только специальной зажигалкой или длинной спичкой.
3. Для хранения биотоплива следует использовать упаковку производителя и не переливать в другую тару.
4. Если жидкость для биокаминов пролилась, то необходимо тщательно вытереть пол и проветрить помещение и лишь после этого приступить к розжигу камина.

Во время горения биотоплива для каминов, вы можете наслаждаться видом красивых и ровных язычков пламени, которое внешне не отличается от пламени горящих дров.

Биотопливо для каминов может выпускаться в виде геля. В составе этого геля присутствует морская соль, которая придает звук горению — потрескивание, характерное горению поленьев.

Главные особенности биотоплива:

1. При сгорании, биотопливо выделяет очень малое количество сажи.
2. Пламя в биокамине имеет оранжевого оттенка, поэтому в биотопливо добавляют специальные присадки, которые придают оранжевую естественность пламени.
3. Биотопливо можно и лучше применять в керосиновой лампе, так как он не выделяет копоти и запаха, характерного сгоранию керосина.

Биотопливо для каминов бывает 3 основных видов:

1. Биодизель (получено из различных масел либо отходов переработки пищевой промышленности).
2. Биоэтанол ( как правило, применяется для биокаминов в виде бесцветной жидкости без запаха).
3. Биогаз (газ полученный из прошедших специальную обработку отходов мусора).

При выборе биотоплива для каминов, следует помнить, что биотопливо должно иметь сертификаты качества научно-исследовательских учреждений.

Биотопливо для парников

Конский навоз способен быстро разгорается до 60 градусов, затем остыть до 33–38 градусов и поддерживать столь высокую температуру в течение 2,5–3 месяцев.

Отопление теплицы газом в условиях мирового кризиса является делом дорогостоящим. Именно поэтому, люди все чаще обращаются к возобновляемым источникам энергии.

Одним из самых лучших видов биотоплива для теплицы является конский навоз.

У навоза крупного рогатого скота температура нагрева меньше, в связи с большей плотностью и влажностью. Поэтому, для ускорения разогрева, в него добавляют опилки, сухой лист и прочие материалы, увеличивающие рыхлость навоза.

Растительными видами биотоплива для теплиц считаются:

1. Солома. Для получения биотоплива, солому смешивают с минерально-азотным комплексом удобрений. Однако, она обладает способностью лишь краткосрочного обогрева.
2. Опилки. Этот вид биотоплива мало распространен в качестве биотоплива для теплиц, так как при контактировании с водой они выделяют формальдегиды, которые отравляют водные источники.
3. Кора.
4. Листья деревьев. Как правило, листья деревьев смешивают с навозом, соломой, травой. Чтобы биотопливо из листьев разогрелось, в него необходимо добавить азотный комплекс удобрений.
5. Трава.
6. Льняная костра.
7. Отходы хлопчатобумажной промышленности.

Для получения качественного биотоплива для парника, необходимо смешивать конский навоз с соломой или с коровьим навозом в пропорции 50/50, конский навоз с пищевыми отходами или корой или опилками в соотношении 70/30 или же коровий навоз с опилками или древесным листом в таком же соотношении 70/30.

Внимание! Мощность обогрева биотоплива мала, поэтому этот вид топлива не подходит для обогрева больших парников, где свободно может ходить человек, его лучше использовать в качестве подогрева заглубленных парников.

Биотопливо для автомобилей

Альтернативным видом топлива для автомобилей является биотопливо.

Существуют следующие виды биотоплива для автомобилей:

• биоэтанол;
• биометанол;
• биобутанол;
• биодизель;

В некоторых странах уже началось использование биотоплива, смешенного с бензином.

Самым популярным видом биотоплива, которое используется у автомобилей, является этанол. Этот вид газа получается путем переработки продуктов, содержащих много сахара или крахмала, таких как сахарный тростник, кукуруза, картофель, сахарная свекла или ячмень, и смешивается с бензином в соотношении 10%э танола к 90% бензина.

Следующим по популярности, является биодизель. Он получается путем переработки растений в составе которых есть много масла (соя, рапс или подсолнух). Получение этого вида топлива более затратно.

Для этого необходимо вырастить растения, потом собрать и переработать в качественный продукт и в короткие сроки реализовать, так как биодизель годен в течение 3 месяцев, а затем он начнет разлагаться. Все это требует больших материальных затрат. В повседневной жизни, биодизель применяется в разведенном виде с бензином.

Использование биотоплива в топливной системе автомобиля, способствует поддержанию системы автомобиля в чистоте, так как при сгорании этанол растворяет гарь, а это, в свою очередь, увеличивает расход топлива автомобиля примерно на 6%.

Почему лучше использовать биотопливо?

Биотопливо является альтернативным, возобновляемым источником энергии на земле.

Основные его достоинства следующие:

1. Ценовая доступность позволяет использовать этот вид топлива во всех сферах жизнедеятельности человека.
2. Возобновляемость. Одним из важных преимуществ над бензином является способность биотоплива возобновляться.
3. Биотопливо способствует замедлению глобальных изменений. Его использование уменьшает парниковый эффект (до 65%)
4. У стран-производителей биотоплива, уменьшается зависимость от импорта данного товара.
5. Превосходная заправка для автомобиля.

Сделайте генератор биогаза для производства собственного природного газа

Вы можете использовать многие домашние органические «отходы» для производства собственного природного газа для приготовления пищи, освещения, обогрева помещений и воды. Этот газ, известный как «биогаз», также может заменить ископаемый природный газ для топлива двигателя или абсорбционной системы охлаждения, такой как газовый холодильник или чиллер. Некоторые бензиновые двигатели разработаны или могут быть модифицированы для использования с природным газом, пропаном или биогазом. Дизельные двигатели могут принимать до 80 процентов биогаза.

Биогаз представляет собой смесь в первую очередь горючих газов, в основном метана, и углекислого газа, который образуется везде, где органический материал разлагается анаэробно (без кислорода), например, в воде, глубоко на свалке или в кишечниках животных, включая вас.

Я предпочитаю термин «генератор» для системы, потому что он передает намерение произвести что-то. Построив домашний биогазовый генератор, вы сможете производить достаточно топлива, по крайней мере, для получения энергии для приготовления пищи. Семье со скромными ежедневными потребностями в приготовлении пищи потребуется как минимум теплый, сытый генератор объемом 200 галлонов (27 кубических футов).Такое количество биогаза позволит ежедневно готовить на плите около часа. Начните с малого, чтобы получить представление о биогазе, сделав небольшой генератор из одной бочки емкостью 55 галлонов. Найдите планы в Справочнике домовладельца по энергетике.

Вы можете получить много энергии домашнего биогаза?

Правильно управляемый метановый котел может производить примерно собственный объем биогаза каждый день. В любом месте от 10 до 60 процентов твердых веществ будут превращаться в биогаз во время сбраживания, поэтому ожидайте от 3 до 18 кубических футов доступной энергии биогаза на каждый фунт сухого материала.

Точный состав биогаза зависит от того, что вы подаете в варочный котел. Основным ингредиентом биогаза является метан. Метан (химически известный как Ch5) является основным компонентом обычного природного газа, обычно используемого для приготовления пищи и отопления, хотя биогаз не так энергоемок. Содержание метана в биогазе, вероятно, будет составлять от 50 до 80 процентов, по сравнению с примерно 70-90 процентами в природном газе, поставляемом коммунальными предприятиями. Природный газ содержит до 20 процентов других горючих газов, таких как пропан, бутан и этан, а биогаз — нет.Основными негорючими компонентами биогаза являются диоксид углерода, некоторое количество водяного пара, азот и, возможно, следы сероводорода.

Хорошим материалом для производства биогаза как с точки зрения производства, так и с точки зрения наличия, является свежесрезанная скошенная трава, из которой можно производить около 1–1⁄2 кубических футов биогаза на фунт. При такой скорости около 20 фунтов скошенной травы будут производить один час топлива для приготовления пищи (даже лучше силос из травы, для производства такого же количества биогаза требуется всего около 10 фунтов).Пищевые отходы могут давать немного большее количество биогаза на фунт, чем трава, но большинство людей будут иметь доступ к обрезкам травы в больших количествах (см. Слайд-шоу для сравнения различных материалов). Если у вас есть корова, свежий навоз хорошо подходит для производства метана на ферме, несмотря на его относительно низкую урожайность на фунт сухого веса. Одна корова будет производить около 140 фунтов (18 галлонов) навоза каждый день, что в конечном итоге может произвести в среднем 85 кубических футов биогаза или около трех часов ежедневного топлива для приготовления пищи.(Имейте в виду, что навоз, производимый в те часы, когда ваша корова находится на пастбище, будет трудно собрать.)

Производство биогаза в метановом котле

Если вы можете компостировать его, вы сможете его переварить. Идеальные ингредиенты биогаза — это те материалы, которых у вас есть в изобилии, удобные и постоянные поставки, поэтому вы можете производить стабильные и полезные количества биогаза. Практически любая комбинация овощей, пищевых отходов, обрезков травы, навоза, мяса, отходов скотобойни и жиров будет работать, если ваш рецепт содержит правильное соотношение углерода и азота.Избегайте использования слишком большого количества древесных продуктов, таких как древесная щепа и солома, которые содержат большое количество лигнина (часть стенок растительных клеток, устойчивых к микробному разрушению), который имеет тенденцию блокировать процесс пищеварения.

Генератор метана обычно содержит подающую трубку для заполнения емкости варочного котла, выпускное отверстие для сточных вод для удаления сброженных твердых частиц и жидкостей (называемое «дигестатом»), выпускное отверстие для газа и сборный резервуар для хранения биогаза.

Для производства биогаза в домашних условиях сначала смешайте воду с органическими веществами или «сырьем».«Диапазон общего содержания твердых веществ в смеси для оптимального производства биогаза составляет от 2 до 10 процентов, что означает, что от 90 до 98 процентов материала внутри вашего генератора может быть водой, включая воду, которая является частью вашего сырья. Измельчите или измельчите твердый материал на кусочки размером 1 дюйм или меньше. Наличие большей площади поверхности, доступной для микробов, будет способствовать лучшему усвоению органического материала. Волокнистый материал может легче перевариваться, если он стареет в течение нескольких дней (позволяя грибкам и бактериям начать разрушать волокно) перед тем, как попасть в генератор.

После того, как вы добавили сырье, добавьте воды, достаточной для приготовления суспензии, а затем добавьте заквасочную культуру организмов, производящих метан. Эти микробы, известные как «метаногены», естественным образом присутствуют в навозе большинства животных, поэтому, если вы используете навоз, добавлять их не нужно. Но если вы хотите переваривать только пищевые отходы или траву, вам нужно будет засеять смесь, чтобы запустить биологические процессы (в идеале, вам нужно будет сделать это только один раз).

Поддерживайте температуру в контейнере, близкую к температуре тела, от 90 до 100 градусов по Фаренгейту, и вы должны произвести биогаз примерно через неделю.Чтобы уменьшить количество необходимого внешнего тепла, поместите генератор на солнце или в теплицу. Для дополнительной изоляции оберните генератор тонкой, гибкой изоляцией из вспененного материала или даже пузырчатой ​​пленкой, покрытой устойчивым к УФ излучению черным или прозрачным полиэтиленовым пластиком толщиной 6 мил.

Когда вы производите биогаз, направляйте его в простой контейнер для хранения, такой как небольшая бочка, перевернутая в большую бочку, наполненную водой (см. Слайд-шоу). Можно использовать любой контейнер для хранения, который является воздухонепроницаемым и расширяемым при поступлении и выходе газа.Приложите внешний груз к контейнеру для хранения, чтобы достичь нужного давления, требуемого вашей газовой установкой.

Вы определите время удерживания — количество времени, которое требуется генератору для преобразования твердых веществ в биогаз — путем прямого наблюдения. После того, как ваш генератор загружен и заработает, отслеживайте скорость производства газа, наблюдая за расширением газосборного цилиндра. Когда расширение замедляется, производительность падает, и пора кормить. Возможно, вам потребуется кормить каждый день или раз в неделю, в зависимости от смеси материалов и условий внутри генератора.Кормить лучше всего по рецепту. (Узнайте о разработке рецептов в The Homeowner’s Energy Handbook.)

Effluent — это смесь со слабым запахом компостируемых твердых веществ и богатой питательными веществами жидкости из вашего биогазового генератора. Вы можете вносить сточные воды прямо в свой сад в качестве улучшения почвы, но разумно сначала слить сточные воды в компост, чтобы уничтожить любые патогены.

Температура биогазового генератора: самая важная деталь

В большинстве случаев материал, который вы помещаете в хорошо обслуживаемый генератор метана, работающий в диапазоне температур от 70 до 105 градусов, будет достаточно хорошо перевариваться примерно через месяц (вы будете постоянно добавлять сырье по мере разложения материала).Условия, которые вы попытаетесь имитировать в генераторе, аналогичны условиям в кишечнике животного. Биологическая активность внутри генератора будет выделять некоторое количество тепла, но в зависимости от вашего климата вам может потребоваться дополнительное тепло.

Для производства газа зимой в холодном климате вам потребуется дополнительный источник тепла. Более крупный генератор может производить достаточно газа, чтобы часть его могла непрерывно нагревать воду, которая может циркулировать по замкнутому трубопроводу и действовать как теплообменник.Или вы можете обернуть бочку снаружи гибкой трубкой, покрытой изоляцией, и прокачивать через нее горячую воду (узнайте, как построить солнечный коллектор). Другой вариант — это погружной электрический водонагреватель с термостатическим управлением, предназначенный для предотвращения замерзания поилок домашнего скота.

Оцените затраты на обеспечение теплом и преимущества добычи газа. Если вы живете в жарком климате, обеспечьте немного тени, чтобы температура внутри генератора не поднималась намного выше 105 градусов.

Соображения безопасности

Никогда не производите биогаз в помещении или в закрытых помещениях. Метан — легковоспламеняющийся газ, который воспламеняется при смешивании с воздухом и при воздействии пламени. Генератор биогаза может взорваться, если давление упадет и пламя сможет вернуться через трубопровод. Риски такие же, как при обращении с обычным природным газом и его хранении.

Бесплатные планы

Вы можете найти в Интернете планы по созданию генераторов объемом до 2640 галлонов в The Complete Biogas Handbook.Иметь биогазовый генератор — все равно, что кормить еще одного рта, но при правильной настройке и стабильной поставке сырья вы сможете производить природный газ, не содержащий ископаемых углеводородов, для удовлетворения различных энергетических потребностей в вашем приусадебном участке.

Энергия биогаза из метана со свалок

Свалки твердых бытовых отходов составляют третий по величине источник выбросов метана в США. Но вместо того, чтобы выбрасывать метан в атмосферу, где он усугубляет изменение климата, его можно улавливать для производства электроэнергии.По данным Агентства по охране окружающей среды США, около 600 свалок в США улавливают метан для использования различными способами, в том числе для обжига стеклодувов и обжига гончарных изделий, обогрева теплиц и даже питания ледового катка. Другие запланированные проекты будут преобразовывать свалочный газ в метанол для использования в качестве альтернативного топлива для автомобилей. — Кале Робертс

Пол Шекель (Paul Scheckel) — практический помощник по дому, работающий вне сети, и консультант по эффективности для коммунальных предприятий, домовладельцев и предприятий.Закажите его книгу The Homeowner’s Energy Handbook .

Первоначально опубликовано: август / сентябрь 2014 г.

Сделайте свой собственный биогазовый реактор

Когда мы опубликовали сообщение о строительстве нескольких заводов по производству «зеленого газа» в Великобритании, было легко увлечься красивыми макетами высокотехнологичных биогазовых установок.

Помещение биогазового реактора

В конечном итоге, однако, технология, лежащая в основе анаэробных биогазовых реакторов, чертовски проста.

По крайней мере, это то, во что нас хотят убедить разработчики этого увлекательного учебника Solar CITIES по созданию собственного биогазового реактора. Указывая на то, что это в основном искусственный желудок, в руководстве предлагается представить биогазовый реактор как младенца или, возможно, огнедышащего дракона:

Пища входит, а твердые и жидкие отходы выходят. Как и горючий газ. (Я не уверен, что захочу зажечь пердуны своего ребенка, но я понимаю их аналогию.)

Создайте собственный биогазовый реактор

Как и руководство The Urban Farming Guys по биогазу своими руками, сотрудники Solar CITIES используют промежуточные контейнеры для массовых грузов (IBC), которые часто можно найти на многих предприятиях пищевой промышленности и других промышленных предприятиях.По сути, им просто нужно измерить и отрезать три разные трубы — одну для подачи, одну для выхода газа и одну для вытесненных жидких удобрений — вставить их в резервуар в соответствующих местах через универсальное уплотнение, а затем подключить их и начать катиться.

Да, это сокращенная версия того, как это делается. Но все видео занимает восемь минут, так что вы сами можете убедиться, насколько просто это выглядит. Между прочим, Solar CITIES (или, возможно, Solar C3ities — оба написания используются на их веб-сайтах) — это международная некоммерческая организация, занимающаяся созданием «виртуального пространства для взлома с открытым исходным кодом для изобретателей и практиков в области биогаза».«Это кажется стоящей целью. Теперь мне просто нужно убедить жену заполнить подвал большой бак с илом и газом …

Как всегда, большое спасибо журналу Permaculture Magazine, где я нашел этот драгоценный камень.

Сделать биогаз просто — Научно-исследовательский институт пермакультуры

Метан — это универсальный экологически чистый газ, который можно использовать для выполнения повседневных задач, таких как нагрев воды и приготовление пищи, с удивительной простотой.

К сожалению, его изготовление и использование в домашних условиях может показаться беспорядочным, но ниже у нас есть простая инструкция по изготовлению биогазового варочного котла своими руками.

У всех пасущихся животных есть бактерии, которые необходимы для образования метана в кишечнике, причем коровы являются наиболее эффективными создателями газа. Для тех из вас, кто не может получать коровий навоз на регулярной основе, есть другие варианты, так как конский или овечий навоз тоже может эффективно работать.

При этом навоз необходим для запуска процесса и поддержания этого особого метода производства метана. Однако использование только навоза — не самый эффективный метод непрерывного производства метана.Добавление измельченного растительного материала, который пасущиеся животные естественным образом превращают в метан, например травы, дает большой урожай. Листья и гниющие овощи также являются вариантами питания биогазового реактора и создания метана после того, как система будет установлена.

Еще одним преимуществом этого является то, что тщательное создание и управление биогазовым котлом позволяет выполнять функции штабелирования. После создания биодигестера для создания метана оставшееся полужидкое вещество становится прекрасным удобрением.

Создание базового биорезервуара не должно быть дорогостоящим мероприятием.

Требуется всего несколько элементов, а концепция создания одного из них проста.

При этом производимый газ не будет чистым метаном. Из коровьего навоза выделяется около 60% метана, а остальное — это углекислый газ с примесью сероводорода. Есть способы извлечь это, но это гораздо более сложная конструкция, требующая очистки биогазом. В качестве новичка лучше всего попробовать сделать биогазовый варочный котел своими руками, используя следующие материалы.

● Два барабана — Один барабан должен быть немного меньше другого, чтобы меньший можно было вставить в больший.

● Навоз, подходящий для создания необходимой культуры анаэробных бактерий.

● Входной патрубок и воронка для пересыпания пищевых отходов.

● Выходной патрубок для слива отходов удобрений.

● 3 универсала.

● Клапан для регулирования выхода газа.

● Трубка для подключения выпускного клапана к горелке Газовая горелка

● Куриная проволока и кабельные стяжки для изготовления клетки для биопереработчика.

● Для холодного климата и зимы — черная аэрозольная краска (если бочки не черные) и / или алюминиевая лента или другие наружные изоляционные материалы.

Шаг 1

Убедитесь, что барабаны установлены достаточно плотно, чтобы предотвратить попадание кислорода и выход метана, но не слишком плотно, чтобы меньший барабан не скользил. Меньший барабан должен по-прежнему скользить вниз сам по себе из-за собственного веса, так что здесь создается давление от меньшего барабана на создаваемый газ.

Шаг 2

В двух барабанах нужно прорезать три отверстия.Входная труба твердого вещества и выпускной газовый клапан должны быть прорезаны в верхней части меньшего барабана, в то время как выходная труба для оставшейся переваренной массы необходима в нижней части большего барабана, чтобы слить излишки материала для удобрений. Вырежьте отверстия, соответствующие размеру трех отверстий, и вставьте унисекс подходящего размера. Эти отверстия необходимо будет закрыть, чтобы исключить утечку газа и проникновение кислорода, что нарушит процесс пищеварения.

Как показывает опыт, входная труба будет намного больше, чем выпускной клапан, так как входящие продукты будут занимать больший объем, а меньшее пространство для выпускной трубы будет увеличивать давление, необходимое для эффективного использования биогаза.Убедитесь, что они надежно закрыты, поместив барабан в немного воды. Если он просочится через барабан, значит, он плохо запечатан, и будет потеряно много газа. Наконец, входная труба должна иметь герметичную заглушку, чтобы она не оставалась открытой после добавления навоза или растительности.

Шаг 3

Сделайте для своих барабанов клетку, которая предотвратит выскакивание крышки. Куриная проволока такой формы, чтобы дать достаточно места, чтобы маленький барабан мог подняться, подойдет. Однако не сверлите отверстия в большом барабане, чтобы закрепить его.Это позволит проникнуть внутрь кислороду. Помните, что в клетке должен быть доступ ко входным и выходным трубам.

Шаг 4

Навоз необходимо разбавить водой в соотношении 1: 1 и размешать до состояния суспензии. Затем осторожно вылейте его на дно большей бочки.

Шаг 5

Вставьте меньшую емкость в большую и дайте бактериям некоторое время. Примерно через три недели или месяц добавление скошенной травы — хороший способ укрепить систему. Не добавляйте слишком много растительных веществ с высоким содержанием сахара, таких как зерна, фрукты и овощи.Сначала позвольте бактериям закрепиться и установить правильный уровень pH в растительном веществе, которое пасущиеся животные очень эффективно превращают в метан. Через некоторое время можно добавить оставшиеся овощи вместе со скошенной травой. Время от времени требуется навоз, чтобы поддерживать количество бактерий.

Шаг 6

Поддерживайте температуру. Если вы живете в холодном климате, вам может потребоваться дополнительная изоляция вашей системы биогазового реактора. Температура, необходимая бактериям, колеблется от 32 до 37 градусов по Цельсию или от 90 до 99 градусов по Фаренгейту.Если она упадет ниже 15 градусов по Цельсию или 60 градусов по Фаренгейту, бактерии перестанут быть активными.
Несколько советов по сохранению контейнера в изоляции:

● Покрасьте контейнер распылением в черный цвет, чтобы он притягивал как можно больше тепла от солнца.

● Закопайте контейнер, чтобы земля могла изолировать тепло, выделяемое бактериями.

● Накройте контейнер алюминиевой лентой или другим доступным изоляционным материалом, подходящим для использования вне помещений.

Шаг 7

Подключите горелку к трубе, которую вы прикрепили к выпускному клапану, и пожните плоды своей добычи газа.

Вот серия отличных иллюстративных видеороликов, любезно предоставленных Томом Кендаллом, https://diyfoodandhealth.com/.

Автор иллюстрации: Aerialist Joe Art

Как сделать домашний биогазовый котел (возможно) — зернистость

1/3

Экологи обращаются к биогазу как к средству, чтобы помочь фермерам остановить сток рек и производить электроэнергию и удобрения экологически чистыми способами.

iStockphoto.com/Bob Ingelhart

2/3

Планы установки для биогазового реактора: кислотная фаза рассчитана на три дня, а метановая фаза — на девять дней — около 7,5 галлонов в день. (Стрелки показывают путь отходов.)

Нейт Скоу

3/3

Блоки перегородки и крышки крепятся отдельно. Крышка настроена на снятие для будущих регулировок.

Нейт Скоу

Получение метана из отходов и компоста не новость.Рабочие в удаленных местах и ​​на фермах по всему миру уже много лет используют биогаз с разной степенью успеха. Добываемого природного газа может хватить на топливо для приготовления пищи, тепло, горячую воду и даже газ для специально модифицированных транспортных средств. Если вы сами можете сделать домашний биогазовый реактор, вы, возможно, будете держать мир за хвост.

Экологи обращаются к биогазу как к средству, чтобы помочь фермерам остановить сток рек и производить электроэнергию и удобрения экологически чистым способом.Но хотя ролики на YouTube изобилуют видеороликами об успехах в биогазе, лишь немногие из них происходят из Соединенных Штатов.

Производство биогаза — сложный бизнес, зависящий от поддержания жизнеспособности темпераментных микроорганизмов и идеального баланса для поддержания потока газа. Кроме того, нормы США по хранению и очистке газа строже для таких мер. Для многих американцев этот процесс просто недостаточно рентабелен, чтобы окупить его.

Но для любителей в душе биогаз может стать хорошей проблемой, — говорит Боб Кросби, консультант по исследованиям и управлению энергопотреблением из Уиллоу, Аляска.

«Это практичная вещь для людей, у которых может быть пара животных или которые хотят сделать это из любви к ним», — говорит он. «Чтобы создать работающую систему, действительно требуется определенная самоотдача».

В домашнем биогазовом реакторе анаэробные бактерии (бактерии, которые процветают в бескислородной среде) разлагают органические вещества на метан, углекислый газ и ил. На первом этапе ацидогены (бактерии-продуценты кислоты) расщепляют сырые отходы на простые жирные кислоты. На втором этапе метаногены (метанопродуцирующие бактерии) потребляют кислоты и производят биогаз в качестве побочного продукта.Ацидогены — более выносливые существа, чем метаногены, поэтому производство биогаза никогда не бывает гарантированным. Уловка заключается в том, что два организма должны находиться в равновесии, иначе баланс pH системы убьет животных.

Кросби — один из немногих энтузиастов биогаза, которые тратят свое время на совершенствование конструкции варочного котла и обсуждение усовершенствований в Интернете. Он считает, что потенциальные конструкторы домашних биогазовых реакторов должны построить модель крошечного галлонового кувшина, прежде чем начинать изо всех сил с малым или большим варочным котлом.

«Это может быть сложнее, чем вы думаете», — говорит он.

Большинство ветеранов биогазовых реакторов, в том числе Кросби, скажут, что никакая конструкция биогазовых реакторов не дает никаких гарантий. Температурные переменные и здоровье микроорганизмов — два врага для операторов варочного котла.

«Это очень хрупкие, привередливые маленькие жуки», — говорит Кросби.

Но для тех, кто не может устоять перед вызовом, Кросби делится с Грит основами проекта небольшого домашнего биогазового реактора, предназначенного для промывки семьи из шести человек.Информацию об этих планах и живое обсуждение строительства биогаза ищите на сайте www.Biorealis.com.

Домашний биогазовый реактор можно использовать для переработки кухонных отходов, навоза или человеческих отходов (если это разрешено местными санитарными правилами). Они могут быть спроектированы либо как ведро с ручной загрузкой во дворе, либо как часть интегрированной системы удаления отходов, подключенной к ферме или домашней канализационной системе.

Уловка с запуском любого варочного котла заключается в том, что системе необходимо уделять особое внимание вначале и постоянно уделять внимание на протяжении всего процесса.Материал следует измельчить до состояния суспензии и подать в варочный котел при температуре, близкой к 95 градусам по Фаренгейту, насколько это возможно.

Произведенный газ можно использовать как непосредственно для приготовления топлива, так и для нагрева воды. Газ можно хранить несколькими способами, включая газовые баллоны низкого давления (например, шину грузовика или камеру) и жесткие резервуары. Однако помните, что вы имеете дело с легковоспламеняющимся продуктом. Самая безопасная ставка — как можно скорее сжечь газ, а не хранить его долгое время.

Кросби построил несколько биогазовых реакторов, хотя он работает над новым прототипом для будущей книги.В своей новой модели он надеется поддерживать более постоянную температуру и ускорить время, в течение которого микроорганизмы начинают производить биогаз, что может занять больше месяца.

Кросби предлагает эти инструкции в рамках концепции открытого авторского права, что означает, что другие могут свободно использовать и изменять его дизайн, но он предлагает дизайн без каких-либо гарантий.

Репортер и редактор Крейг Айдлбрук уделяет внимание вопросам устойчивости и воспитания детей. Он живет в Сомервилле, штат Массачусетс, и с ним можно связаться по электронной почте craigidlebrook2 @ yahoo.com.

Перечень материалов для домашнего биогазового котла

Резервуар из полиуретана высокой плотности (HDPE) (для этих планов резервуар на 90 галлонов с открытым верхом, 24 дюйма на 48 дюймов)
Трубка HDPE диаметром 76 дюймов ¾ дюйма
1 24 дюйма на 24-дюймовый лист ¼-дюймовый HDPE
-дюймовый гибкий шланг
2-дюймовая труба из ПВХ
3 2-дюймовые переборочные фитинги
1 ¾-дюймовый переходной фитинг с наружной трубной резьбой и зазубриной для шланга
Саморез из нержавеющей стали 20 ¾ дюйма стальные винты
Силиконовая заглушка
1 лист размером 24 дюйма на 24 дюйма из полиэтилена высокой плотности размером 3–8 дюймов (или больше, чтобы соответствовать фланцу на вашем резервуаре)
1 4-дюймовая заглушка из АБС-пластика
1 4 на 4- санитарный тройник из АБС шириной 2 дюйма
1 4-дюймовая муфта из ПВХ
4-х дюймовая 4-дюймовая сотовая сердцевина из АБС-труб, обрезанная по размеру
Тепловая лента
Алюминиевая лента
Reflectix 1-дюймовая жесткая светоотражающая изоляция
Резина для прокладки
20 нейлоновые винты и гайки с шестигранной головкой
Специальный инструмент Crosby Используется: аппарат для сварки пластмасс, небольшой воздушный компрессор, сварочный стержень из полиэтилена высокой плотности.

Шаг 1 : Перед покупкой резервуара из полиуретана высокой плотности (HDPE) рассчитайте, насколько большим должен быть ваш резервуар, с помощью калькулятора резервуаров Crosby (доступен на www.Biorealis.com/wwwroot/digester_revised.html). Для этих инструкций Кросби использовал 90-галлонный бак из полиэтилена высокой плотности с открытым верхом, который имел 24 дюйма в диаметре и 48 дюймов в высоту.

Шаг 2 : Внутрь резервуара вставьте ¾-дюймовую трубку из полиэтилена высокой плотности, согнутую в обруч. Приварите трубку к резервуару на расстоянии 12 дюймов от дна, чтобы она действовала как блокировка для перегородки, разделяющей две области резервуара.

Шаг 3 : Соберите перегородку. Вырежьте диск из ¼-дюймового полиэтилена высокой плотности, чтобы он поместился внутри резервуара. После того, как диск отрезан, прорежьте три отверстия для различных трубок. Вам понадобятся отверстия для установки-дюймового пластикового вентиляционного отверстия гибкого шланга, 2-дюймовой перекачивающей трубы из ПВХ в центре и 2-дюймовой впускной трубы для сточных вод.

Шаг 4 : Прикрепите фитинги перегородки к перегородке, перегородки ¾ дюйма для гибкой трубы и 2-дюймовые перегородки для труб из ПВХ. Затем прикрепите шланги к головкам баллонов.Приклейте соответствующие шланги к соответствующим переборкам. Установите только трубу из ПВХ; не клеить. Дайте высохнуть.

Шаг 5 : Когда перегородка готова к установке, прикрепите ее к блокирующей трубе саморезами из нержавеющей стали. Закройте винты силиконовым герметиком.

Шаг 6 : Вырежьте крышку резервуара варочного котла из 3-8-дюймового листа HDPE, чтобы она подошла к внутреннему фланцу открытого верха резервуара HDPE. (Фактический диаметр вашей крышки будет зависеть от того, какую конструкцию резервуара вы используете.Вырежьте отверстия в крышке резервуара, чтобы они подходили к теплообменнику, который должен быть скоро смонтирован, трубе отвода биогаза, трубе рециркуляции биогаза и вентиляционному отверстию для газа.

Шаг 7 : Приклейте соответствующие фитинги к нижней стороне крышки резервуара. Перед сборкой теплообменника заделайте нижнюю часть отверстия вокруг теплообменника.

Шаг 8 : Сделайте простой теплообменник из 4-дюймовой трубы из АБС-пластика с 2-дюймовой трубкой из ПВХ, установленной внутри. В верхней части теплообменника должна быть 2-дюймовая перегородка из ПВХ, вставленная в просверленное отверстие в центре 4-дюймовой крышки из АБС-пластика.Присоедините теплообменник к соответствующему отверстию. Присоединить к муфте из ПВХ. Затем подсоедините муфту к трубе из АБС-пластика с ячеистым сердечником.

Шаг 9 : Оберните варочный котел тепловой лентой. Прикрепите тепловую ленту алюминиевой лентой.

Шаг 10 : Оберните варочный котел двумя слоями жесткой светоотражающей изоляции Reflectix 1 дюйм, согнутой вокруг резервуара и закрепленной ремнями.

Шаг 11 : Установите крышку так, чтобы она плотно закрывалась и легко снималась. Крышка должна быть закрыта прокладками и прикручена к фланцу бака.Накройте 2 дюйма изоляцией из жесткого пенопласта, плотно обрезанной вокруг труб для плотного прилегания.

После того, как вы построите основной биогазовый реактор, вам нужно будет подумать о том, как его можно подключить к системе. Для многих вход будет размещен вручную, а выхода может хватить, чтобы зажечь газовую плиту-барбекю. Другие могут направить отходы прямо на свою кухню или добавить их в свою систему горячего водоснабжения. Хотя это может создать целый ряд новых проблем при проектировании, наличие бесплатного газа — это забавная проблема.

Опубликовано 7 октября 2011 г.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Тереза ​​Вагнер, Мэдисон, Висконсин, предлагает рецепт сливового кучена, который подходит для завтрака или десерта.

Не упустите никого из своих планов на десерт, приготовив этот рецепт диабетического яблочного пирога без сахара.

Узнайте, как затачивать ножи с зазубринами и без зубцов, какими инструментами их затачивать, а также о технике, используемой для получения самых тонких кромок.

Backyard Biogas 101: мы отвечаем на 9 важных вопросов

Биогазовые автоклавы — простая технология, превращающая отходы в топливо, — существуют уже много столетий.Но только недавно бесстрашные городские поселенцы начали добавлять это изящное оборудование вместе со своими курятниками, огородами и дождевыми бочками.

Один из способов принести биогаз в дом — это купить готовую систему. HomeBiogas предлагает модель в масштабе заднего двора, которая продается по цене менее 1000 долларов. Израильская компания утверждает, что продала свои устройства, напоминающие небольшую палатку и способные производить час топлива для приготовления пищи на литр пищевых отходов, примерно 1000 семьям в 76 странах.

Также можно построить биогазовый реактор в стиле «сделай сам», но имейте в виду, что это значительно сложнее, чем создание компостной кучи или установка дождевой бочки.

Даже если вы купите сборный комплект, успешное преобразование отходов в пригодное для использования топливо требует самоотверженности — а иногда и множества проб и ошибок. Вот почему мы создали это небольшое руководство, чтобы познакомить вас с основами. Думайте об этом как о биогазе 101. Давайте начнем урок:

В чем разница между биотопливом и биогазом?

Органические отходы, будь то навоз, гуманоиды, обрезки травы или пищевые отходы, можно преобразовать в жидкое топливо (этанол) или газовое топливо (метан).Первое, часто называемое биотопливом, в больших масштабах производится на Среднем Западе, смешивается с бензином на нефтяной основе и продается на бензоколонках по всей стране. Последний продукт, часто называемый биогазом, иногда собирают со свалок, очистных сооружений и навозных лагун на промышленных фермах, которые обычно преобразуют топливо в электричество для обеспечения своей работы.

Как я могу использовать биогаз?

В домашних условиях биогаз обычно не преобразуется в электричество, а используется непосредственно в качестве топлива для приготовления пищи.Биогаз почти идентичен природному газу на основе ископаемого топлива и может использоваться в домашних условиях, таких как печи, водонагреватели, плиты и духовки. Однако в некоторых приборах могут потребоваться незначительные модификации (например, для преобразования стандартной печи требуется просто снять сопло для снижения давления внутри каждой горелки). Биогазовые варочные котлы также производят жидкие и твердые побочные продукты, которые можно использовать в качестве удобрений.

Как работает биогазовый реактор?

Большинство людей знакомо с аэробным разложением — это то, что происходит в любой успешной компостной куче.Напротив, анаэробное разложение происходит в илистой почве болота или в переувлажненной компостной куче. Микробы, которые естественным образом размножаются в таких условиях, при выполнении своей работы издают ужасный газообразный запах. Эти газы являются горючими, если улавливаются в герметичном резервуаре или другом контейнере, и, улавливая газ, вы также улавливаете запах.

Интернет наводнен конструкциями варочных котлов, сделанных своими руками, но все они используют несколько основных функций. Основным компонентом является герметичный резервуар, в котором происходит процесс пищеварения (то есть разложение) и собирается газ.Это может быть барабан на 55 галлонов, пластиковый резервуар для воды или резиновый «баллон» (представьте себе гигантский мешок Ziploc из толстой резины). Сырье (например, навоз, кухонные отходы и т. Д.) Откладывается через желоб на одной стороне резервуара; Некоторые системы также включают измельчитель, который измельчает материал до однородного осадка, что увеличивает эффективность устройства.

На противоположной стороне резервуара перепускной клапан позволяет отводить сточные воды для орошения, а клапан наверху направляет метан в бытовые приборы через обычную газовую трубу, которая есть на любом домашнем складе.На газовой линии должен быть установлен специальный фильтр для удаления сероводорода, природного, но чрезвычайно неприятного компонента биогаза.

Упрощенная иллюстрация того, как работает биогазовый реактор. Фото Павла С / shutterstock.com

Можно ли использовать биогазовый реактор в любом климате?

Да, теоретически.

Биогазовые реакторы наиболее распространены в тропических странах, потому что микробам, которые творит чудеса, для размножения требуется теплая погода — для оптимальной работы необходимы дневные и ночные температуры от 70 до 80 градусов.В более холодном климате их часто помещают в теплицу или под землю для утепления. В противном случае необходимо обеспечить искусственное отопление в той или иной форме, чтобы обеспечить надежный источник топлива в зимние месяцы, что, конечно же, не дает цели. Работа только летом возможна.

Какое обслуживание требуется для биогазового реактора?

Ежедневная работа биогазового варочного котла состоит в основном из добавления сырья и сбора богатой питательными веществами воды, которая переливается из резервуара (живая ткань — это в первую очередь вода, которая выделяется в процессе разложения).Густой ил, который скапливается на дне резервуара, необходимо время от времени удалять (это отличное удобрение).

Также важно регулярно контролировать уровень pH в резервуаре. В зависимости от используемого сырья и других факторов окружающей среды суспензия внутри резервуара может легко опрокинуться в сторону кислотного конца шкалы pH, что приведет к отмиранию микробов и прекращению производства биогаза. Подкисление легко исправить добавлением щелочного вещества, такого как известь или пищевая сода.

Это безопасно?

Хотя биогаз, конечно, легковоспламеняющийся, небольшие варочные котлы не создают давление в топливе до такой степени, как, скажем, в пропановом баке. Это снижает риск взрыва почти до нуля. Если газ выходит из баллона, он просто рассеивается в воздухе. При использовании варочного котла внутри теплицы требуется вентиляция, так как вдыхание газа в замкнутом пространстве опасно для здоровья.

Это законно?

Американские строительные нормы и правила, насколько нам известно, не касаются непосредственно домашних биогазовых реакторов.Большинство людей, использующих их, вряд ли будут запрашивать разрешение у местных властей, и не совсем ясно, что они должны это делать. По сути, биогазовые котлы — это просто влажная замкнутая компостная куча, и это, безусловно, законно. С другой стороны, их можно рассматривать как устройство для удержания горючих газов, что беспокоит инспекторов строительства. Действуйте на свой страх и риск.

Что лучше: сделай сам или комплект?

Здесь находится компромисс между ценой и готовностью возиться.Микробы, производящие биогаз, привередливы и могут не выполнять свою работу, если условия не совсем подходящие, поэтому, возможно, стоит заплатить за продукт, который был доработан профессиональными дизайнерами, которые разработали все нюансы. С другой стороны, самодельный варочный котел можно построить всего за 50 долларов по частям.

Как я могу узнать больше / связаться с другими?

Существует множество книг по этой теме и бесчисленное количество веб-сайтов. Один из лучших онлайн-ресурсов — это руководство по биогазу, опубликованное Национальной информационной службой по устойчивому сельскому хозяйству.Онлайн-чат в Перми включает множество тем, связанных с биогазом, где энтузиасты обмениваются идеями и вдохновением.

Как сделать — Генератор метана

Вы можете получать энергию из биогаза с помощью генератора метана своими руками.

Производство метана из навоза с использованием собственных небольших отходов для получения энергии из биогазового реактора возможно для многих небольших хозяйств.

Что такое биогазовая энергия?

Энергия биогаза производится за счет сжигания метана, образующегося при разложении органических отходов.

Когда органические материалы разлагаются бактериями анаэробно (то есть в отсутствие кислорода), образуются метан и диоксид углерода.

Источники энергии биогаза

Практически любые органические отходы могут быть разложены как генератор метана — растения (мягкий материал лучше древесного материала), отходы животноводства и даже отходы жизнедеятельности человека.

На муниципальном уровне мусорные свалки действуют как варочные котлы биогаза и потрясающие генераторы метана. Даже в Перте, Австралия, компании активно собирают этот метан для производства экологически чистой биогазовой электроэнергии.

Фактически, поскольку несгоревший метан, выбрасываемый в атмосферу, является мощным парниковым газом, 10% нашего личного воздействия на климат происходит из пищевых отходов, которые мы помещаем в наши мусорные баки, которые в конечном итоге разлагаются на свалке.

При преобразовании малых отходов в энергию можно получить метан из навоза или даже из сточных вод.А энергия биогаза постоянно вырабатывается в пищеварительных системах, таких как ваша и коровья … да, пук — это тоже метан!

Посмотрите это видео, чтобы узнать, как сделать простой домашний варочный котел:

Плюсы и минусы систем генерации метана

Преимущества

Хорошо использует органические отходы. Вы можете сначала получить топливо из осадка сточных вод и жидкого навоза и одновременно предотвратить сток и выбросы метана, и вы все равно получите удобрения в конце процесса.

— это чистый, легко контролируемый источник возобновляемой энергии.

Использует метан, мощный парниковый газ.

Снижает уровень патогенов (возбудителей болезней) в отходах.

Остаток является ценным органическим удобрением.

Простой в сборке и эксплуатации.

Низкие требования к техническому обслуживанию.

Может эффективно использоваться для приготовления пищи, отопления, газового освещения, абсорбционных холодильников и газовых двигателей.

Без запаха (если нет утечки, о которой вы все равно захотите узнать и немедленно устранить!).

Недостатки

Наиболее практично для производства и использования у источника отходов. Это связано с тем, что энергия, необходимая для сжатия газа для транспортировки или преобразования его в электричество, является чрезмерной, что снижает эффективность производства энергии из биогаза.

В целях безопасности необходимо соблюдать основные меры предосторожности (см. Ниже).

Маломасштабные отходы для производства энергии Системы генерации метана

Энергия биогаза

Каждый килограмм биоразлагаемого материала дает около 0.4 м (400л) газа.

Таким образом, на практике, при использовании небольших отходов в энергетических системах, если у вас есть домашний скот, а также кухонные и человеческие отходы, вы можете легко удовлетворить свои потребности в приготовлении пищи и освещении:

2 газовых кольца на пару часов в день будут использовать 1-2 м

Для газовых фонарей требуется около 0,1 м3 (100 л) в час.

Однако управление любым двигателем (например, генератором или насосом) выходит далеко за рамки бытового. (Лучше перейти на водорослевое биодизель!)

Какого размера требуется метановый генератор?

Если метан образуется из навоза, собирайте навоз в течение нескольких дней, чтобы определить среднесуточное производство навоза.Исходя из этого, можно рассчитать установку для варки биогаза соответствующего размера.

Например, при наличии 55 кг навоза в день требуется установка 8 м3; там, где в день всего 6 кг навоза, достаточно растения объемом 1 м3.

Для семьи из 8 человек с несколькими животными (скажем, 8-10 коров) в Индии обычно используется 10-метровый варочный котел с 2-метровым хранилищем газа.

Идеальные температуры для производства метана из навоза

Срок хранения материала в варочном котле периодического действия зависит от температуры (от 2 недель при 50 ° C до 2 месяцев при 15 ° C).Среднее значение составляет около 1 месяца, поэтому измерьте, сколько материала вы будете добавлять каждый день, и умножьте его на 30, чтобы рассчитать размер варочного котла.

В то время как анаэробное сбраживание происходит при температуре от 32 F (0C) до 150 F (65 C), оптимальный диапазон температур для микробной активности, вырабатывающей метан, составляет от 85 F (29 C) до 95 F (35 C).

При температурах ниже 60F (16C) добыча газа незначительна. В более холодном климате возможными стратегиями являются размещение варочного котла в теплице и, возможно, использование некоторого количества метана для обогрева системы.

Системы генерации метана

Биогазовый варочный котел — это компонент системы, куда животные, человеческие и другие органические отходы вводятся, обычно в виде суспензии с водой, для анаэробного разложения.

Контейнер для хранения используется для хранения произведенного газа, из которого он подается по трубопроводу для сжигания в качестве топлива. Хранение переменного объема (например, гибкий мешок или плавающий барабан) проще, дешевле и энергоэффективнее, чем цилиндры высокого давления, регуляторы или компрессоры.

Когда варочный котел опорожняется, отработанные сточные воды сушат для последующего повторного использования в качестве удобрения.

Типы биогазовых котлов

Двумя основными типами варочных котлов являются варочные котлы непрерывного действия и периодические. Варочные котлы непрерывного действия имеют постоянную пропускную способность материала, а варочные котлы периодического действия извлекают газ из содержащейся партии материала, который затем опорожняется и добавляется новая партия.

Поскольку дров для приготовления пищи стало не хватать, миллионы небольших варочных котлов непрерывного действия используются в развивающихся странах, особенно в Индии и Китае.В развитых странах варочные котлы, как правило, более крупномасштабные, они принимают навозные жижи и бытовые сточные воды.

Конструкция метанового генератора

Индийская цилиндрическая конструкция шахты стала популярной во всем мире благодаря своей надежности и простоте. Он состоит из двух основных частей: резервуара для жидкого навоза и закрытого газовой крышки или барабана для улавливания газа, выделяемого из пульпы.

Биогазовый дигестор периодического действия бытового масштаба

Небольшой экспериментальный биогазовый реактор в Редфилде.Отходы помещаются в масляную бочку, неопреновая крышка поднимается, когда наполняется газом, газ поступает в контейнер (перевернутый пластиковый барабан с гидрозатвором), который поднимается по мере поступления большего количества газа.
Когда газ наполняется, его можно отводить и использовать с маленьким газовым кольцом.

Варочные котлы периодического действия на базе контейнера (см. Фото выше) возможны в бытовых масштабах.

Мини-метаногенератор пр.

Инструкции по изготовлению мини-генератора метана (проект по обучению костюму) находятся в «Руководстве по производству метана-биогаза», которое, наряду с множеством других бесплатных электронных книг по устойчивому образу жизни, можно бесплатно получить здесь.

Безопасность метана

Как и в случае с электричеством и другими энергетическими системами, безопасность обычно обеспечивается, если осознаются риски и соблюдаются разумные меры предосторожности.

Опасность пожара или взрыва

Очевидно, что метан легко воспламеняется и даже может быть взрывоопасным. Имея это в виду…

Зона варочного котла генератора метана должна хорошо вентилироваться, чтобы предотвратить скопление захваченных газов.

Вблизи варочного котла не допускается использование открытого огня, электрическое оборудование должно быть подходящего качества, обычно «взрывобезопасным», а другие источники искр — любые металлические или стальные инструменты или другие предметы, электроинструменты, обычные электрические выключатели, мобильные устройства. телефоны и статическое электричество держатся на безопасном расстоянии.

Пламегаситель должен быть встроен в линию подачи, длина которой должна быть не менее 20 м. Инструкции по созданию пламегасителя можно найти здесь.

Риск удушья

Биогаз вытесняет воздух, снижая уровень кислорода, поэтому любая зона варочного котла должна хорошо вентилироваться.

Болезнь

Несмотря на то, что отработанный шлам потерял множество патогенных микроорганизмов, в производстве энергии биогаза задействовано большое количество микробов!

Поэтому избегайте контакта с содержимым варочного котла и тщательно вымойте после работы с генератором метана (особенно перед едой или питьем).

Создайте собственный генератор биогаза

Можете ли вы представить, что вам нужно найти дрова для топлива, чтобы приготовить завтрак? Что, если бы вам пришлось делать это в месте без деревьев? Что, если бы вам пришлось сжечь эти дрова в маленькой кухне, где от дыма, который вы вдыхали, вас тошнило? Это реальность, с которой многие партнеры по проекту Heifer, особенно женщины, сталкиваются каждый день. Хорошая новость в том, что тот же скот, который обеспечивает их питанием и доходом, может предложить что-то еще? их отходы, которые могут служить топливом для генератора биогаза и обеспечивать топливо для приготовления пищи без запаха, которое направляется прямо на кухню семьи! Сообщества по всему миру с помощью Heifer начинают строить и использовать генераторы биогаза.Это означает более здоровые женщины, более здоровые дети и более здоровую окружающую среду. Вот диаграмма, которая показывает, как работает генератор биогаза (также называемый биогазовым варочным котлом):

Посмотрите, как биогаз меняет жизнь в Уганде и как он может значительно улучшить здоровье.

Вы можете построить свою собственную версию генератора биогаза (без отходов животноводства!) Дома или в классе. Это отличный практический способ узнать о разложении и возобновляемых источниках энергии.

Материалы:

• Прозрачная пластиковая бутылка объемом 1 литр (бутылки для спортивных напитков и другие емкости с широким горлышком особенно хорошо подходят для этой деятельности, но вы можете использовать все, что есть в вашем мусорном ведре)
• Несколько воздушных шаров
• Клейкая лента
• 1/3 стакана обрезков сырых овощей и травы
• 1/3 стакана почвы из открытого грунта (горшечной почвы без мешков)
• Перманентный маркер
• Совок или большая ложка
• Воронка
• Линейка
• Строка

Вы будете создавать метан, скармливая пищевые отходы микробам, живущим в почве.Микробы — это живые организмы, настолько маленькие, что их невозможно увидеть без микроскопа. В качестве побочного продукта пищеварения некоторые микробы выделяют метан.

Смешайте овощные остатки, траву и почву. С помощью воронки перелейте его в бутылку. Затем осторожно натяните баллон над отверстием бутылки и обмотайте изолентой основание баллона, чтобы прикрепить его к бутылке и не допускать попадания наружного воздуха.

В течение следующих нескольких дней микробы в почве переваривают смесь и выделяют метан, который заполняет воздушный шар.Через день измеряйте количество смеси в бутылке и измеряйте окружность воздушного шара, оборачивая его вокруг веревочки, делая отметки и измеряя веревку.

Узнайте больше о том, как Heifer использует биогазовую технологию по всему миру.