Как получить биотопливо своими руками?

Какие виды биотоплива наиболее востребованы

Фактически самостоятельно можно получить любой вариант биотоплива, начиная от древесного угля и заканчивая биодизелем. Однако, производство жидкого биотоплива связано с определенными проблемами. Во-первых, для его получения требуется растительное масло (рапсовое, льняное и так далее). Большинство хозяйств не располагают собственными источниками такого сырья. Кроме того, производство биодизеля связано с работой с отравляющими веществами (к примеру, с метанолом), что делает его опасным для окружающих. Да и небольшая ошибка в технологическом процессе может привести к фатальной потере качества получаемого биотоплива.

В настоящее время наибольший интерес для тех, кто заинтересован в энергетической автономии и желает производить биотопливо самостоятельно, представляет биогаз. Устройство для получения биогаза достаточно несложно соорудить собственными руками, а получаемого продукта с лихвой хватает для обеспечения собственных нужд и потребностей в тепле и электроэнергии, особенно, если речь идет о животноводческом или растениеводческом хозяйстве.

Следующим по востребованности за биогазом идет твердое топливо – брикеты из органического сырья, пеллеты и так далее. При этом на данный момент брикеты более популярны, так как применение пеллет требует специфического оборудования для сжигания топлива, которое еще не вошло в обиход повсеместно, как, к примеру, стандартные твердотопливные котлы или печи.

Из чего изготавливают биотопливо собственными руками

Для изготовления жидкого биотоплива используются различные масла органического происхождения в сочетании со спиртовыми добавками. Также для получения качественного биодизеля применяют щелочи

Учитывая специфичность используемых веществ, при изготовлении биодизеля приходится применять особые меры предосторожности. Также определенные меры предосторожности требуются при хранении этих веществ

Для получения биогаза используются разнообразные органические отходы. На первом месте стоят жидкие органические отходы, являющиеся побочным продуктом животноводства (навоз и так далее). При наличии животноводческого хозяйства сырья для полной загрузки биогазовой установки достаточно. Если же собственного животноводческого или растениеводческого хозяйства нет, то следует рассмотреть варианты приобретения сырья для установки. Актуально, если поставщики сырья располагаются неподалеку, если же сырье приходится возить издалека, биогазовая установка становится нерентабельной.

Для получения брикетов или пеллет чаще всего используются различные древесные отходы (опилки, кора, щепа и так далее), а также торф, бумагу и так далее. Брикеты обычно получают с помощью специальных прессов. Бытовой пресс можно приобрести в специализированных магазинах или через Интернет. Есть варианты изготовить пресс своими руками. Инструкции можно взять из Интернета.

Еще одним вариантом биотоплива является древесный уголь. Его применяют для мангалов, печей для барбекю, а также для фильтрования воды и так далее. Древесный уголь получают путем обжига древесины в ямах или бочках.

Создание установки для биогаза из навоза в домашних условиях

Для конструирования установки по переработке навоза в биогаз вам понадобится:

  • герметично закрывающая емкость (из металла, бетона, пластика) объемом не меньше одного кубометра;
  • крышка для реактора с герметичным узлом прохода для ручки мешалки;
  • материал для теплоизоляции днища (играет роль системы подогрева);
  • ручная мешалка из подручных материалов (можно использовать лопату или винтовой шнек);
  • патрубки для подачи/вытяжки субстрата и для вывода биогаза.

В процессе строительства вам могут понадобиться дополнительные материалы: трубы, фильтры, клапаны. Все это можно найти в строительном магазине. Конструкция довольна проста, и вы сможете усовершенствовать ее по мере возведения.

Советы по самодельному изготовлению

Самое важное правило – отсутствие кислорода в реакторе. При его наличии может произойти взрыв

Для того чтобы крышку реактора не сорвало высоким давлением, необходимы противовесы, защитные прокладки между резервуарами и крышками

Для того чтобы крышку реактора не сорвало высоким давлением, необходимы противовесы, защитные прокладки между резервуарами и крышками.

На участке перед установкой оборудование необходимо:

  • правильно выбрать место (желательно, как можно дальше от жилого дома)
  • рассчитать ежедневные объемы образуемого навоза
  • выбрать местоположение для труб (отгрузочных, погрузочных, конденсирующих влагу)
  • найти место для отходов навоза
  • выкопать котлован
  • приобрести емкость для резервуара и закрепить ее на дне котлована
  • загерметизировать все места стыков
  • сконструировать люк для осмотра реактора (между люком и реактором обязательно поставить прокладку)

Если установка происходит в холодном климате, то обязательно стоит продумать способы её нагрева.

Завершающим этапом постройки считается проверка оборудования на герметичность.

Делаем установку из пластиковой бочки

В качестве эксперимента можно попробовать сделать установку из обычной пластиковой бочки. Они выпускаются объемом от 100 до 200 литров. Бочка будет служить реактором. Сделайте в ней два отверстия для входа и выхода патрубков. Входное отверстие делается ближе к днищу, а выходное — сверху. Диаметр отверстий зависит от диаметра используемых патрубков. Пластиковые трубы можно купить в строительном магазине. Вставляем их в отверстия и надежно изолируем. Для входа подойдет труба с изгибом (с соединителем), а для выхода — короткая прямая трубка.

Не забудьте про теплоизоляцию бочки. Ее можно обмотать минеральной ватой, пенополиэтиленом или любым другим материалом. Лучше всего поставить бочку на солнце, чтобы увеличить температуру внутри реактора. Засыпаем внутрь сырье в соотношении 0,7 л воды на 1 кг навоза. Ставим любую подходящую емкость для отвода шлама, устанавливаем сверху ведро и ждем брожения. Ждем около трех недель первой партии своего домашнего биогаза. Помните, что перед использованием метан нужно очистить от двуокиси углерода. С этой задачей справится специальный фильтр, который продается в магазине как «фильтр для очистки сжатого воздуха, углекислого газа и пара».

Биогаз из навоза своими руками: строим подземную установку

Еще один простой способ возвести собственную установку по переработке навоза в биогаз — построить подземную систему. Для начала необходимо вырыть яму объемом не меньше одного кубометра. Ее стенки и днище заливаются керамзитобетоном. С противоположных стен выводится по одной трубе для подачи биомассы и выведения шлама. Выходная труба должна располагаться ближе к днищу, а входная — на 50 см выше дна. Конец выходной трубы подводится к емкости для отходов. Конец входной трубы должен быть расположен таким образом, чтобы вам было удобно закачивать через него новое сырье.

Верхняя часть этого «бункера» представляет собой газгольдер купольной или конусообразной формы. Его проще всего изготовить из металлических листов или кирпичной кладки. На вершине газгольдера монтируется герметичный люк и газовая труба с гидрозатвором.

Перемешивание субстрата в такой установке происходит по принципу барботажа. Для этого возьмите несколько пластиковых труб и проделайте в них как можно больше дырочек. После этого закрепите трубы внутри реактора в вертикальном положении. Когда газ будет подниматься вверх, он будет испускать пузырьки, которые на выходе начнут бурлить в субстрате, тем самым его перемешивая.

Отходы биомассы после получения газа

Образуемый после нагревания навоза шлам применяют повсеместно в сельском хозяйстве в виде удобрений.

Образуемый углекислый газ обычно стремятся очистить, но при растворении его в воде получается полезная жидкость.

Изготовление брикет

Наладить дома производство биотоплива из опилок, соломы и других отходов несколько проще. Из оборудования понадобится лишь ручной пресс, сделанный специально для этой цели. Его можно приобрести в готовом виде, заказать мастерам либо, при наличии соответствующих навыков, изготовить самостоятельно. Пресс заводской готовности стоит немало денег, поэтому последний вариант обойдется вам дешевле всего.

Производство брикет начинается с приготовления смеси. В качестве сырья используются опилки, шелуха семечек, солома и даже размоченная макулатура. Конечно, такое топливо может и так чудесно сгореть в печи или твердотопливном котле, но из-за низкой насыпной плотности придется слишком часто производить загрузку топки. Готовое твердое биотопливо из соломы или опилок будет гореть гораздо дольше.

Смесь состоит из сырья, воды и глины, служащей связующим веществом. Солому или бумагу необходимо предварительно измельчить, затем смешать с глиной в пропорции 10:1 (на 10 кг отходов 1 кг глины) и водой. Количество воды надо подбирать таким, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и способность смеси к формованию. Не стоит добавлять в раствор много глины, не забывайте, что она останется в вашем котле в виде золы.

Смесью наполняется специальная форма, потом она кладется под пресс. После прессования готовый брикет аккуратно вынимается и раскладывается сушиться на солнце. Увидеть операцию прессования можно на видео:

Что такое биотопливо

Биотопливо – это экологически чистый материал, производимый на основе биоэтанола. Представляет собой жидкость без цвета и резкого запаха. Обладает высокой горючестью. В процессе горения распадается на воду и углекислый газ, поэтому безопасен для использования в помещениях.

Свойства у биотоплива следующие:

  1. Этанол, входящий в состав жидкости, в процессе горения распадается на пар, оксид углерода и сопровождается выделением энергии. Абсолютно безвреден для организма человека и не пахнет.
  2. Отсутствуют твердые продукты распада (копоть, зола) в процессе работы экокамина.
  3. КПД при горении достигает 95%.
  4. В жидкостях с добавлением морской соли присутствует эффект потрескивания натуральных дров.
  5. При горении топлива языки пламени похожи цветом и формой на огонь в классическом камине.

Основу биологического топлива составляет этанол, растительного происхождения. Получают его путем ферментации сахаров большинства растительных культур, таких как пшеница, свекла, картофель, сахарный тростник, бананы и другие. Однако в чистом виде этот вид топлива не продают, а обязуют проводить денатурацию спирта.

Для дополнительных эффектов в жидкость добавляются красители или морская соль.

Экотопливо обладает следующими характеристиками:

  1. В процессе сгорания не образует золы.
  2. Не выделяет вредных газов.
  3. Отличается экологической безвредностью.
  4. Имеет длительный период горения.
  5. Прост в использовании.

Экологически чистое топливо производится по всему миру. Лидирующие позиции по изготовлению этого горючего принадлежат ЮАР, Индия, Китай.

Различают следующие виды биотоплива:

  1. Биогаз – отходы мусора и производства подвергаются предварительной обработке и из них выделают газ, аналог природного.
  2. Биодизель – получают из природного масла и жиров биологического происхождения (животного, микробного, растительного). Основным сырьем для производства этого вида горючего служат отходы пищевой промышленности или масла пальмовое, кокосовое, рапсовое, соевое. Наибольшее распространение получило в Европе.
  3. Биоэтанол – топливо на основе спирта, заменитель бензина. Этанол получают путем ферментации сахаров. Сырьем для производства служит целлюлозная биомасса.

К достоинствам экологически чистого топлива относятся следующие:

  1. В процессе горения горючего не образуется дым, вредные газы, копоть и сажа.
  2. Интенсивность пламени и теплоотдачи при горении биотоплива можно регулировать.
  3. Легко поддаются очистке топливный блок и отдельные элементы конструкции.
  4. Для работы конструкции не требуется установка воздухоотводящих конструкций.
  5. Горючее для биокамина легко транспортировать и хранить.
  6. Отсутствие мусора при хранении, в отличие от твердого топлива.
  7. Не требуется устройство отдельного помещения для хранения большого количества горючего.
  8. Теплоотдача при горении топлива составляет 95%.
  9. Во время горения экотоплива воздух в помещении увлажняется благодаря выделению пара.
  10. Исключен возврат пламени.
  11. Благодаря устройству биокамина и особенности строения горелки с биотопливом конструкция пожаробезопасна.
  12. Низкая стоимость топлива при небольшом расходе.

Использование экологически чистого горючего просто в быту. Используя гель, достаточно просто открыть банку с гелем и установить его в конструкции биокамина, спрятав в декоративных элементах или емкости. При применении жидкого топлива, достаточно налить его в топливный бак и зажечь. Однако, несмотря на все положительные качества, это вещество обладает несколькими минусами.

  1. Запрещено хранение емкости с горючим вблизи открытого огня;
  2. Нельзя доливать горючее во время работы биокамина; требуется потушить устройство и дождаться его полного остывания;
  3. Разжигание камина разрешено только специальной зажигалкой или при помощи электроподжига.

Пошаговая инструкция для биокамина своими руками

Как видно из предыдущего абзаца, при наличии пошаговой инструкции для биокамина, его очень просто сделать своими руками. После сбора горелки процесс разделяется на такие этапы:

Куски стекла скрепляются между собой силиконовым герметиком в соответствии с дизайнерской задумкой. Для полного высыхания их нужно оставить примерно на 24 часа, более точное время указано в инструкции к герметику.

По желанию основание камина можно сделать из прямоугольного металлического короба. Тогда оно будет скрывать банку для горелки.

Если горючее было приобретено в жестяной банке, ее нужно всего лишь поставить внутрь горелки. Если же оно продавалось в таре из пластика, следует взять еще одну консервную банку, и перелить его туда. Размер банки должен быть таким, чтобы ее удобно было доставать из горелки.

В горючее опустить предварительно подготовленный фитиль. Поверх горелки установить сетку, сверху нее насыпать камушки.

Чтобы сделать красивый и простой биокамин своими руками, пошаговая инструкция выше обеспечит всеми необходимыми знаниями. Готовый камин можно сразу же вводить в эксплуатацию, то есть поджечь фитиль.

Отопление опилками


Несмотря на высокую теплотворную способность брикетов и пеллет, небогатые жители негазифицированных домов нередко предпочитают топить опилками. Ведь стоимость пеллет и брикетов достаточно высока, а опилки обходятся дешево, а порой и даром, если есть собственная пилорама или столярный цех.

Для отопления опилками необходимо специальное оборудование, потому что обычные печи и котлы рассчитаны на сжигание:

  • дров;
  • угля;
  • брикетов;
  • торфа.

Во всех этих отопительных приборах, включая пиролизные, горение идет вверх, поэтому древесные котлы и печи могут работать на угле, торфе или брикетах.

Ведь из-за плотной укладки они не могут гореть снизу вверх, ведь между ними не пройдет достаточное количество воздуха. Поэтому устройства для отопления опилками поддерживают верхнее горение, то есть сверху вниз.

Разница между печами и котлами для отопления с помощью опилок в том, что первые непосредственно излучают тепло, поэтому хорошо обогревают лишь пространство вокруг себя, а вторые нагревают теплоноситель – воду или воздух, которые можно по трубам доставить в любую комнату.

Все отопительные устройства, работающие на опилках, функционируют по одному принципу – воздух поступает к верхнему слою опилок и поддерживает режим медленного горения. Разница только в способе доставки воздуха:

  • сверху, через телескопическую трубу (печи и котлы Стропува, а также их аналоги);
  • снизу, через канал в опилках.

Более подробно об отоплении опилками и оборудовании для этого читайте здесь.

Адаптация для работы на новом топливе

Из-за большого содержания азота теплотворная способность пиролизного газа ниже, чем любого природного или сжиженного газа.

Для правильного сгорания и выделения нужного количества тепла необходимо увеличивать подачу газа.

Для этого в кухонных печах и отопительных котлах без электронного управления рассверливают жиклеры.

В котлах с электронным управлением увеличивают диаметр жиклеров и меняют прошивку (программное обеспечение).

В автомобилях необходимо полностью переделывать топливную систему, поэтому проще всего перевести на пиролизный газ карбюраторные машины.

Использование неподходящего под какие-то стандарты топлива нередко является основанием для отказа в гарантийном ремонте.

Кроме того, переводить любое оборудование на приролизный газ необходимо только после тщательного изучения форумов, на которых пользователи делятся опытом подобных работ.

Также мы рекомендуем максимально серьезно отнестись к очистке топлива, это не только повысит его теплотворную способность, но и снизит риск засорения топливной системы отопительного прибора.

Как получить биогаз в домашних условиях?

Биогазом называют смесь газов, которая получается в результате перепревания органики. При этом доступ воздуха к сырью должен быть прекращен. Исходным материалом для получения газообразного биотоплива может быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз. Основу биогаза составляют углекислый газ и метан. Удельная часть последнего может достигать 70%. К этой смеси в различных пропорциях примешаны другие газы, например, сероводород.

В среднем один килограмм органики дает порядка 500 г газа. На эффективность производства биогаза влияет несколько факторов. Наиболее важными из них считаются:

  • Температура окружающей среды. Чем она выше, тем более интенсивно происходит процесс разложения органики и выделение биогаза. Не случайно первые установки, производящие биогаз, действовали в теплых регионах. Однако при достаточном утеплении установок и использовании в их работе горячей воды системы можно обустраивать и в областях с холодным климатом.
  • Качество сырья. Оно должно достаточно легко разлагаться. При этом в его состав должно входить достаточное количество воды, без включений антибиотиков, моющих средств и других подобных им веществ, которые могут замедлить процесс ферментации.

Простейшее устройство для получения биогаза в домашних условиях выглядит таким образом. На участке выкапывается большая яма. Внутрь нее укладываются бетонные кольца. Таким образом, чтобы получилась герметичная емкость. Поверх нее устанавливается металлический купол. Из емкости на поверхность выводятся трубы для отвода биогаза. Яма заполняется органикой. Проверенный на практике рецепт органического материала: смешать 3-4 тонны растительных отходов и 1,5-2 тонны навоза. Все это заливается водой до получения смеси 60-70% влажности.

Биогаз — смесь газов полученных в результате перепревания органики без доступа кислорода. Его достаточно легко получить в домашних условиях. На снимке достаточно производительная установка по производству биогаза

Вот еще несколько вариантов смесей для получения биогаза:

  • Коровий и конский навоз, смешанные в пропорциях 1:1.
  • Конский навоз, перемешанный с соломой или торфом.
  • Любой навоз с добавлением льняной костры в соотношении 7:3.
  • Коровий навоз, перемешанный с опилками в пропорции 7:3.
  • Конский навоз с добавлением любой листвы в соотношении 7:3.
  • Любой навоз с добавлением домашних отходов в пропорции 4:6.

Подготовленное сырье укладывается в емкость. При помощи змеевика его прогревают до температуры порядка 35С. В таких условиях без доступа воздуха запускается процесс брожения, за счет которого происходит дальнейший нагрев смеси и выделение биогаза. Газ по трубопроводу отводится из резервуара и поступает в накопитель. Такое биотопливо может использоваться для отопления, приготовления еды и других хозяйственных нужд.

Установки для производства биогаза достаточно просты. На рисунке представлены схемы двух очень простых, но, тем не менее, эффективных систем

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Наш Бастион
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Биогазовая установка для частного дома: рекомендации по обустройству самоделки

Изготовление брикет

Наладить дома производство биотоплива из опилок, соломы и других отходов несколько проще. Из оборудования понадобится лишь ручной пресс, сделанный специально для этой цели. Его можно приобрести в готовом виде, заказать мастерам либо, при наличии соответствующих навыков, изготовить самостоятельно. Пресс заводской готовности стоит немало денег, поэтому последний вариант обойдется вам дешевле всего.

Производство брикет начинается с приготовления смеси. В качестве сырья используются опилки, шелуха семечек, солома и даже размоченная макулатура. Конечно, такое топливо может и так чудесно сгореть в печи или твердотопливном котле, но из-за низкой насыпной плотности придется слишком часто производить загрузку топки. Готовое твердое биотопливо из соломы или опилок будет гореть гораздо дольше.

Смесь состоит из сырья, воды и глины, служащей связующим веществом. Солому или бумагу необходимо предварительно измельчить, затем смешать с глиной в пропорции 10:1 (на 10 кг отходов 1 кг глины) и водой. Количество воды надо подбирать таким, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и способность смеси к формованию. Не стоит добавлять в раствор много глины, не забывайте, что она останется в вашем котле в виде золы.

Смесью наполняется специальная форма, потом она кладется под пресс. После прессования готовый брикет аккуратно вынимается и раскладывается сушиться на солнце. Увидеть операцию прессования можно на видео:

Пошаговая инструкция для биокамина своими руками

Как видно из предыдущего абзаца, при наличии пошаговой инструкции для биокамина, его очень просто сделать своими руками. После сбора горелки процесс разделяется на такие этапы:

Куски стекла скрепляются между собой силиконовым герметиком в соответствии с дизайнерской задумкой. Для полного высыхания их нужно оставить примерно на 24 часа, более точное время указано в инструкции к герметику.

По желанию основание камина можно сделать из прямоугольного металлического короба. Тогда оно будет скрывать банку для горелки.

Если горючее было приобретено в жестяной банке, ее нужно всего лишь поставить внутрь горелки. Если же оно продавалось в таре из пластика, следует взять еще одну консервную банку, и перелить его туда. Размер банки должен быть таким, чтобы ее удобно было доставать из горелки.

В горючее опустить предварительно подготовленный фитиль. Поверх горелки установить сетку, сверху нее насыпать камушки.

Чтобы сделать красивый и простой биокамин своими руками, пошаговая инструкция выше обеспечит всеми необходимыми знаниями. Готовый камин можно сразу же вводить в эксплуатацию, то есть поджечь фитиль.

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.

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.

Принципиальная схема биогазовой установки работающей на навозе

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.

Кратко об определении биогаза

Согласно научным определениям, биогаз – это продукт, полученный в результате процесса брожения массы биологических отходов. При этом продуктом брожения является метан или водород.

Образование метана (или водорода) происходит в результате жизнедеятельности бактерий трёх видов:

  • гидролизных;
  • образующих кислоты;
  • образующих метан.

Качественным продуктом брожения считается состав газовой смеси, содержимое которой распределяется в соотношении: 50-85% метана, 15-50% углекислого газа, и менее 5% сероводорода.

Примерно так выглядит структурная схема добычи альтернативной энергии. При этом используются традиционные для быта источники сырья, удачно подходящие для получения альтернативной энергии – биотоплива

Эта газовая смесь пропускается сквозь фильтры с целью очистки от присутствия CO2 и H2S, после чего остаётся чистый биологический метан. Такой газ ничем не отличается от природного газа, используемого в бытовой и промышленной сфере.

Сырьём для получения качественной биологической газовой смеси обычно выступают:

  • навоз и птичий помёт;
  • отходы спиртового производства (барда);
  • излишки пивоваренных производств (пивная дробина);
  • фекальные массы и отходы рыбного производства;
  • свекольный жом, бытовые отходы, трава и прочее.

Это лишь часть всего допустимого к применению сырья. Но даже этот список показывает: насколько многообразен перечень сырья, чтобы иметь возможность наладить производство биогаза на постоянной основе.

Установка производства биотоплива, изготовленная под нужды одного из многих действующих фермерских хозяйств. Небольшая по объёму станция, но вполне удовлетворяющая потребности частного фермерского хозяйства

Объёмные показатели выхода газовой смеси напрямую зависят от вида применяемого сырья и содержания в нём сухих веществ. Так, если применить в деле навоз крупного рогатого скота, реально из одной тонны навоза получить 50-60 м3биотоплива, содержащего до 60% метана.

Считается, что лучшим сырьём являются отходы с большим содержанием жира. Переработка одной тонны отходов жира через классическую установку получения биотоплива может давать до 1300 м3 газовой смеси, где содержание метана доходит до 90%.

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 биогаза

Высокое содержание метана (около 70%) делает биологический газ горючим. Отходы, которые остаются после переработки сырья, можно использовать для удобрения – они обладают отличными характеристиками и совершенно безопасны в биологическом смысле.

Возможности применения биогаза чрезвычайно широки. Посредством специальных когенерационных установок его можно превращать в электричество и источник тепловой энергии, при этом электро-ресурс подавать в общую сеть, а тепло использовать для обогрева:

  • Зданий производственного назначения;
  • Жилых домов;
  • Помещений, где содержатся сельскохозяйственные животные.

Биологический газ в мировой энергетике


Статистика утверждает, что в мировой энергетике доля биологического газа, полученного из отходов сельскохозяйственного производства, составляет почти 12%, хотя изначально идея его производства и использования не имела целью получение значительной коммерческой выгоды. И по сей день большой объем биологического сырья, которое используется для получения энергии, не относится к категории коммерческих продуктов и официальной статистикой совсем не учитывается.

Если говорить о странах Евросоюза, то доля биоматериалов в энергетике в общем доходит до 3%, при этом:

  • Австрия — это 12% от объема национальной энергетической индустрии;
  • Швеция — до 18%;
  • Финляндия – около 23%.

Как увеличить выход


Поскольку производителями метана являются метаногены, то чтобы увеличить выход газа, необходимо создать максимально комфортные условия для этих микроорганизмов.

Этого можно достичь лишь комплексно, влияя на все этапы от сбора и подготовки навоза до сброса отработанного материала и способов очистки газа.

Метаногены не могут эффективно переваривать твердые фрагменты, поэтому навоз/помет, а также другие органические вещества, такие как подстилка, скошенная трава и прочие необходимо максимально измельчать.

Чем меньше размер крупных фрагментов, а также чем меньше их процентное содержание, тем больше материала может быть переработано бактериями

Кроме того, очень важно достаточное количество воды, поэтому навоз или помет обязательно разводят водой до определенной консистенции

Должен быть соблюден баланс между метаногенами и бактериями, разлагающими органику на простые составляющие, в особенности расщепляющими жиры.

Если же будет избыток бактерий, разлагающих органику, то доля углекислого газа в биогазе резко возрастет, из-за чего после очистки готового продукта будет заметно меньше.

В неподвижном состоянии содержимое биореактора расслаивается по плотности, из-за чего лишь часть метанообразующих микроорганизмов получает достаточное количество питания, поэтому необходимо периодически перемешивать помет/навоз в биореакторе.

Образующийся в итоге ил обладает более высокой плотностью, чем водный раствор навоза, поэтому оседает на дно, откуда его необходимо удалять, чтобы освободить место для новой партии экскрементов.

Как сделать установку самостоятельно

Итак, если положительные стороны перевешивают отрицательные, можно приступить к сборке биогазовой установки для частного дома своими руками. Чтобы понять принесет ли устройство реальную пользу, можно попробовать с небольшой конструкции. Она обеспечит топливом, например, обычную кухонную газовую печку. Так как, чем больше будет установка, тем дороже она обойдется.

Добывать биогаз своими руками можно с помощью следующих материалов:

  • две 100 литровые бочки;
  • ПВХ-трубы двух диаметров, например, 20 и 40 мм, тройники, уголки;
  • газовые шланги;
  • переходники с металла на пластик;
  • две камеры от грузовой машины;
  • переходники под ниппель;
  • запорная арматура;
  • водяной фильтр;
  • ведро с водой;

Примечательность подобной системы в том, что со временем бочек можно добавлять сколько угодно. Но пока можно обойтись одной или двумя.

Самостоятельная сборка установки

Итак, порядок действий, следующий:

  1. Берем две бочки. Их обязательно нужно хорошо вымыть и высушить. А еще лучше простерилизовать.
  2. Далее спаиваем из труб меньшего диаметра систему, которую потом накрутим на выходное отверстие бочки, как на картинке. В нее должен войти переходник с металлической резьбы, запорная арматура и переходник под газовый шланг. Тоже самое проделываем со второй бочкой.
  3. Следом берем тройной переходник для газовых шланг, соединяем две бочки и пускаем длинную шлангу к фильтру, в котором будет растворяться часть углекислого газа.
  4. От фильтра пускаем трубы вниз, а потом вверх с переходом на больший диаметр. В нижней точке делаем выходную трубу с запорной арматурой. В этой системе будет удаляться сероводород и конденсат.
  5. От трубы большего диаметра снова ставим переходник на меньший и пускаем магистраль, откуда будут идти три шланги.
  6. Для первой шланги напаиваем тройник и переходник под газовый шланг. Эту шлангу нужно подключить к газовым приборам, например, к печке.
  7. Так как печка не будет постоянно гореть, нужно предусмотреть хранилище для вырабатываемого газа. Этим хранилищем как раз выступают камеры. Их можно заменить на любую пластиковую емкость, но на первое время достаточно и их. Точно также, как со шлангом под печку, под каждую камеру напаивается тройник (для последней нужен только уголок, или тройник с заглушкой) и переходник под шланг.
  8. На шланг одевается переходник, как на обычном насосе, и подсоединяется к ниппелям.

Все, конструкция собрана. Остается только заполнить бочки конденсатом и ждать две недели, пока бактерии не начнут вырабатывать метан.

Биологическое топливо для биокаминов изготовление

Для получения жидкого биотоплива, необходимо использовать различные масла. В смесь можно добавить спиртосодержащее вещество. Данный процесс не очень то и легкий, как это кажется с первого раза. Для тех, кто собирается изготавливать биотопливо в жидком виде, которое предназначается исключительно для камина, есть возможность сделать у себя дома просто. Данный процесс совсем несложный. Био установка совсем не отличается от традиционного прибора. В данном устройстве будет сгорать биотопливо. Специалисты утверждают, что не возникнет сажа, угарный газ и т.д.

Биокамин прекрасен тем, что он довольно чистое и удобное вещество. При сгорании, данное биотопливо превращается в углекислый газ и воду. Эти химические компоненты безвредны для человеческого здоровья.

Для того чтобы изготовить топливо, необходимо приобрести в аптеке химическое средство – этанол, которое составляет 97 процентов. Для внешнего преобразования камина, можно купить специальный бензин. Специфический запах не должен насыщать комнату. На два литра спирта используется 150 грамм бензина. Полученную смесь для камина, в основном используют в тех зданиях, где нет вытяжки или дымохода.

Биотопливо пеллет – Пеллет, представляет собой гранула, которая используется для разработки системы отопления. После того, как обрабатывается природное топливо, в итоге получаем определенные гранулы. Его можно сделать в домашних условиях.

Для того чтобы изготовить гранула, необходимо следовать следующим критериям. Например, высушить материал, перемешать, прессовать, затем охладить продукцию. Для того чтобы изготовить топливный пеллет, возможно использовать торф, древесину, солому и др.

Для данной процедуры понадобятся дробилки, сито, сушилки, и возможно гранулятор.

Расчеты эффективности применения биогаза

Оценить все преимущества использования альтернативного биотоплива, помогут несложные расчеты. Одна корова весом 500 кг производит в сутки примерно 35-40 кг навоза. Этого количества хватит для получения около 1.5 м3 биогаза, из которого в свою очередь можно выработать 3 кВт/ч электроэнергии.

Для получения биотоплива можно использовать как один вид органического сырья, так и смеси из нескольких компонентов, имеющих влажность 85-90%

Важно, чтобы они не содержали посторонние химические примеси, отрицательно влияющие на процесс переработки

Самый простой рецепт смеси придумал еще в 2000 году один русский мужик из Липецкой области, который построил своими руками простейшую установку для получения биогаза. Он смешивал 1500 кг коровьего навоза с 3500 кг отходов различных растений, добавлял воду (примерно 65% от веса всех ингредиентов) и разогревал смесь до 35 градусов.

Через две недели бесплатное топливо готово. Эта небольшая установка вырабатывала 40 м3 газа в день, что вполне хватало для обогрева дома и хозпостроек в течение полугода.

О плюсах и минусах биодизеля

Биотопливо, которое изготавливают из растений, жиров или масел имеет недостатки и преимущества. Среди минусов продукта отмечают:

  • высокая себестоимость;
  • потребность засевать большие участки земли;
  • срок хранения ограничен тремя месяцами, поскольку спустя это время топливо разлагается;
  • при сгорании образуется угарный газ;
  • количество в ДВС не должно превышать шестьдесят процентов.

Плюсов у горючего больше:

  • элементы отработанного продукта (сера, углекислый) не загрязняют окружающую среду;
  • при попадании в воду биотопливо постепенно разрушается микроорганизмами, не вредя экологии;
  • высокий уровень КПД;
  • двигатели на биодизеле работают лучше, чем на нефтяном горючем;
  • допустимо получение продукта в домашних условиях.

За счет чего этот материал горит?


Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть кормление животных и происходящие при переваривании пищи процессы. Любой корм состоит из белков, углеводов, жиров, а при кормлении травой или сеном — и из клетчатки (целлюлозы).

Все эти вещества объединяет одно – их химическая формула содержит углерод и водород. В желудочно-кишечном тракте смешанная с желудочным соком пережеванная пища подвергается ферментации, то есть сложные вещества (биополимеры) распадаются на простые (монополимеры).

При этом часть веществ превращается в соединения, пригодные для впитывания через стенки кишечника и питания клеток всех тканей животного или птицы.

После удаления воды, доля которой составляет 50–90 процентов, остается смесь органических и неорганических веществ с довольно высокой калорийностью, а значит и теплотворной способностью.

По этому параметру экскременты птиц или животных в высушенном состоянии как минимум не уступают сухим (15–20% влажности) дровам, а возможно и превосходят их. Однако речь идет о соотношении массы и теплотворной способности, поэтому из-за очень низкой плотности сушеный навоз занимает гораздо больше места.

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.

Строительство биореактора

Требования к условиям размещения реактора такие же, как и для пассивного септика. Основная часть биореактора — метантенк — емкость, в которой происходит весь процесс сбраживания. Для снижения затрат на прогрев массы реактор вкапывают в землю. Таким образом температура среды не опускается ниже 12-16 °С, а отток тепла, образующийся при реакции, остается минимальным.

Схема биогазовой установки: 1 — бункер загрузки сырья; 2 — биогаз; 3 — биомасса; 4 — бак компенсатор; 5 — люк для извлечения отходов; 6 — клапан сброса давления; 7 — газовая трубка; 8 — гидрозатвор; 9 — к потребителям

Для метантенков объемом до 3 м 3 допускается использовать капроновые емкости. Поскольку толщина и материал их стенок не препятствуют оттоку тепла, емкости обкладывают слоями пенополистирола или влагостойкой минеральной ваты. Дно котлована бетонируют стяжкой 7-10 см с армированием, чтобы исключить выдавливание реактора из грунта.

Самый подходящий материал для строительства крупных реакторов — армированный керамзитобетон. Он имеет достаточную прочность, низкую теплопроводность и высокий эксплуатационный ресурс. Перед заливкой стен камеры нужно смонтировать наклонную трубу для подачи смеси в реактор. Ее диаметр составляет 200-350 мм, нижний конец должен находиться в 20-30 см от дна.

В верхней части метантенка расположен газгольдер — купольная или конусная конструкция, концентрирующая газ в верхней точке. Газгольдер может быть выполнен из листового металла, однако в небольших установках свод выполняют кирпичной кладкой, а затем оббивают стальной сеткой и штукатурят. При сооружении газгольдера необходимо предусмотреть в его верхней части герметичный проход двух трубок: для забора газа и установки клапана сброса давления. Еще одну трубу диаметром 50-70 мм закладывают для откачки отработанной массы.

Емкость реактора должна быть герметичной и выдерживать давление в 0,1 атм. Для этого внутреннюю поверхность метантенка покрывают сплошным слоем обмазочной битумной гидроизоляции, а на вершине газгольдера монтируют герметичный люк.

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.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Наш Бастион
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector