Вопрос получения метана интересен тем хозяевам приватных хозяйств, кто занимается разведением птицы или свиней, а еще держит крупнорогатый скот. В основном, в подобных хозяйствах формируется большое количество отходов органики деятельности животных, они-то и могут принести немалую пользу, став источником дешевого топлива. Цель этого материала – рассказать, как добыть биогаз в домашних условиях, применяя эти самые отходы.
Содержание:
Общие сведения о биогазе
Получаемый из разного навоза и птичьего помета домашний биогаз большей частью состоит из метана. Там его от 50 до 80% в зависимости от того, чьи отходы деятельности применялись для изготовления. Того самого метана, что горит в наших плитах и котлах, и за который мы оплачиваем порой большие деньги согласно показаниям счетчика.
Чтобы дать представление о количестве горючего, что в теории можно добыть при содержании животных дома или на дачном участке, представим таблицу с данными о выходе биогаза и содержании в нем чистого метана:
Как можно догадаться из таблицы, для хорошего производства газа из навоза коровы и силосных отходов потребуется очень большое количество сырья. Выгодно добывать горючее из навоза свиней и помета индюков.
Оставшаяся доля веществ (25—45%), из которых состоит домашний биогаз, приходится на углекислый газ (до 43%) и сероводород (1%). Также в составе горючего есть азот, нашатырный спирт и кислород, однако в маленьких количествах. К слову, именно благодаря выделению сероводорода и нашатырного спирта навозная куча издает такой знакомый «приятный» аромат. Что же касается энергетического содержания, то 1 м3 метана в теории способен подчеркнуть при сжигании до 25 МДж (6.95 кВт) энергии тепла. Удельная теплота сгорания биогаза зависит от доли метана в его составе.
Для справки. В практических условиях проверено, что для обогревания теплоизолированного дома, находящегося в средней полосе, потребно около 45 м3 биологического горючего на 1 м2 площади за отопительный период.
Природой устроено так, что биогаз из навоза появится самопроизвольно и неважно от того, хотим его получать или нет. Навозная куча перегнивает на протяжении года – полутора, просто Находясь на чистом воздухе и даже при низкой температуре. Все данное время она выделяет биогаз, но исключительно в минимальных количествах, так как процесс растянут во времени. Основой служат очень много видов микроорганизмов, присутствующих в экскрементах животных. Другими словами, для начала газовыделения ничего не надо, оно произойдет своими силами. А вот с целью оптимизации процесса и его ускорения понадобится определённое оборудование, о чем пойдёт речь дальше.
Методика получения биогаза
Смысл хорошего производства — ускорение натурального процесса гниения органического сырья. Для этого находящимся в нем бактериям нужно создать самые лучшие условия для размножения и переработки отходов. И первое требование – поместить сырье в закрытую емкость – реактор, иначе — генератор биогаза. Отходы измельчаются и мешаются между собой в реакторе с расчетным количеством питьевой воды пока не получится начального субстрата.
Примечание. Питьевая вода нужна для того, чтобы в субстрат не попали вещества, губительно которые влияют на жизнедеятельность бактерий. Как правило, процесс брожения может сильно замедлиться.
Промышленная установка по изготовлению биогаза оснащена подогревом субстрата, средствами смешивания и контроля над кислотностью среды. Смешивание исполняется с целью удалить с поверхности твёрдую корку, что появляется во время брожения и мешает выделению биогаза. Продолжительность тех. процесса – не меньше 15 дней, по прошествии этого времени степень разложения может достигать 25%. Считается, что самый большой выход горючего происходит до 33% разложения биомассы.
Технологией предусматривается повседневное оновление субстрата, так снабжается активное получение газа из навоза, в промышленных установках оно исчисляется сотнями метров кубических в день. Часть отработанной массы в размере порядка 5% от всего объема убирается из реактора, а вместо нее загружается так же свежего биологического сырья. Отработанный материал применяется в качестве удобрения из органики полей.
Схема биогазовой установки
Получая биогаз в домашних условиях, невозможно создать столь прекрасные условия для микроорганизмов, как в товарном производстве. И первым делом это заявление касается организации подогрева генератора. Как понятно, это требует затрат энергии, что ведет к значительному подорожанию себестоимости горючего. Контролировать соблюдение слабощелочной среды, свойственной процессу брожения, вполне реально. Лишь как ее исправлять на случай отклонений? Опять затраты.
Хозяевам приватных хозяйств, мечтающим добывать биогаз собственными руками, рекомендуется сделать реактор простой конструкции из экономичных материалов, а после его усовершенствовать из-за собственных возможностей. Что нужно сделать:
- плотно закрывающийся емкость объемом не меньше 1 м3. Неодинаковые бачки и бочки малых размеров тоже подойдут, но горючего из них будет выделяться мало из-за маленького количества сырья. Такие объемы производства вас не устроят;
- организовывая производство биогаза в домашних условиях, вы навряд ли станете делать разогрев емкости, а вот сделать ее теплее необходимо обязательно. Иной вариант – заглубить реактор в землю, сделав теплоизоляцию части сверху;
- установить в реакторе ручную мешалку самой разной конструкции, выведя ручку через верхнюю крышку. Узел прохода ручки обязан быть непроницаемым;
- учесть отрезки трубы для подачи и выгрузки субстрата, а еще для отбора биогаза.
Ниже показана схема биогазовой установки, размещенной пониже уровня земли:
1 – генератор горючего (емкость из металла, пластика либо бетона); 2 — бункер для заливки субстрата; 3 – технический люк; 4 – сосуд, играющий роль сифона; 5 – отрезок трубы выгрузки отработанных отходов; 6 – отрезок трубы отбора биогаза.
Как получить биогаз в домашних условиях?
Операция первая – измельчение отходов до фракции, чей размер не больше 10 мм. Так намного легче подготовить субстрат, да и бактериям будет легче перерабатывать сырье. Получившаяся масса хорошо перемешивается с водой, ее кол-во – около 0.7 л на 1 кг органики. Как уже выше сказано, воду следует применять исключительно чистую. Потом субстратом заполняется биогазовая установка, выполненная собственными руками, после этого реактор плотно закрывается.
Пару раз в день нужно наведываться к емкости, чтобы смешать содержание. На 5-й день можно выверять наличие газа, и буде он возникнет, иногда откачивать его компрессором в баллон. Если этого своевременно не делать, то давление в середине реактора возрастет и брожение замедлится, а то и остановится совсем. Спустя 15 дней нужно делать выгрузку части субстрата и добавление того же кол-во нового. Подробности узнать можно, просмотрев видео:
Заключение
Может так случится, что самая простая установка для получения биогаза не обеспечит все ваши необходимости. Но, беря во внимание теперешнюю стоимость энергоносителей, это уже будет немалым подспорьем в подсобном хозяйстве, ведь за исходное сырье вам выплачивать не приходится. По истечению определенного времени, плотно занимаясь изготовлением, вы сумеете поймать все специфики и провести нужное усовершенствование установки.
