Сильно ли воняет биогазовая установка Как ее правильно чистить


Содержание страницы:

Принцип работы биогазовой установки

Дата публикации: 27 февраля 2020

Среди альтернативных источников энергии биогаз выделяется тем, что для его производства нужны не столько природные ресурсы, сколько отходы различного вида производства. Это делает биогаз контролируемым человеком источником энергии. Ему не страшны ни безветрие, ни облачность. Объем необходимого для производства биогаза сырья всегда можно рассчитать заранее.

Биогазовая установка: принцип работы

Биогазовая станция перерабатывает органические отходы и производит биогаз и биомассу. Происходит это следующим образом. Когда сырье попадает в реактор, на него начинают воздействовать специальные виды бактерий — метанообразующие, кислотообразующие и гидролизные. Органическое сырье начинает бродить и разлагаться. В результате этих процессов выделяется биогаз. Под биогазом подразумевается смесь углекислого газа с метаном с небольшими вкраплениями азота, сероводорода, аммиака.

Работает биогазовый агрегат следующим образом:

  1. Накопительные емкости заполняются сырьем (это органические отходы производства, например, навоз или опилки).
  2. При необходимости сырье измельчается и перемещается в переходную емкость, где его подогревают.
  3. После этого сырьевая масса пригодна для обработки в герметичном реакторе. Там она также подогревается до 40 градусов, а также регулярно перемешивается.
  4. Далее сырьевая масса преобразуется в биоудобрение и биогаз. Время сырьевой обработки в реакторе зависит от типа сырья.
  5. Биоудобрения собираются в самом реакторе, а извлекаются только после полного завершения процесса переработки. Далее они поступают в накопительную емкость, где разделяются на твердые и жидкие. После чего их можно использовать по назначению.
  6. Биогаз под низким давлением собирается в газгольдере, затем проходит очистку, после которой либо готов к использованию, либо идет на переработку для получения тепловой либо электрической энергии.

Плюсы биогазовых установок

Биогазовые станции как источники альтернативной энергии имеют ряд преимуществ:

  • Они способны производить энергию при любых погодных условиях. Это их выгодное отличие от гелиостанций и ветрогенераторов.
  • Кроме того, в отличие от агрегатов, работающих с энергией солнца или ветра, производительность биогазовых установок всегда на высоте.
  • Они добывают энергию из доступного сырья, объемы которого неисчерпаемы. Для таких установок можно использовать органические отходы деревообработки, сельского хозяйства и пищевой промышленности.
  • Необходимое для установки сырье практически всегда бесплатно либо имеет очень низкую стоимость.
  • Являются прекрасным решением проблемы утилизации органических отходов. Это прямая экономия на строительстве очистительных сооружений. К тому же, такие установки существенно уменьшают обязательные санитарные зоны вокруг предприятий.

Минусы биогазовых установок

Как ни странно, биогазовые агрегаты имеют ряд недостатков:

  • Установка всегда должна размещаться поблизости от источников сырья, например, возле животноводческих ферм.
  • В процессе работы установки образуется газ с неприятным запахом, поэтому приходится располагать ее на достаточном расстоянии от жилья.
  • Оборудование биогазовой станции имеет высокую стоимость, а также большой срок окупаемости.
  • Домашние установки не могут служить основным источником энергии для бытовых нужд, поскольку маленькие хозяйства не производят достаточного количества органических отходов.
  • Хотя биогаз считается экологичным видом топлива, при сгорании он выделяет какую-то долю вредных веществ. Это его отличие от, например, топлива из опилок.

Станции по производству биогаза уместны там, где есть достаточное количество сырья. Это главное условие постройки или приобретения такого агрегата. Сферы применение биогазовых установок достаточно широкие. Они нужны на животноводческих фермах, сельскохозяйственных предприятиях, на пищевых фабриках, на деревообрабатывающих заводах и просто в домашних хозяйствах. Сам биогаз используется для получения тепловой и электрической энергии, заправки газовых плит и автомобилей.

Как убрать запах из выгребных ям – обзор разных способов и средств

Сточные резервуары из-за постоянного процесса брожения и наличия в них болезнетворных микробов практически всегда являются источниками стойкого смрада на участке. Существует много способов, как убрать неприятный запах из выгребных ям. Варианты подбираются по типу конструкции слива, материалу, с которого выполнены стенки и некоторым другим факторам.

Механическая чистка

Самой часто причиной появления неприятного запаха является заиливание выгребной ямы. Если смрада ранее не было, то стоит провести санитарную чистку резервуара при помощи ассенизаторской машины или ручными методами.

Для сточных резервуаров, оборудованных пластиковыми или металлическими бочками больше подойдет вариант очистки ассенизаторами. В таком случае не повреждается внутренняя поверхность емкости, но все твердые частицы со стенок и дна устраняются. Многие машины оборудованы измельчителями, которые значительно ускоряют процесс очистки.

Фото: ассенизаторская чистка выгребной ямы

Если яма сделана из бетонных колец или покрышек, то подойдет более простой способ. Например, ручная механическая чистка. Она выполняется специальной щеткой из металла, которую многие домовладельцы смогут сделать самостоятельно.

Рассмотрим, как чистить выгребную яму своими руками:

  1. Из котлована выкачиваются все жидкие отходы. При возможности, после этого яма заливается чистой водой, которая снова откачивается. Это поможет упростить обслуживание стока;
  2. На поверхности оборудуется рабочая площадка. Не профессиональным сантехникам запрещено опускаться в резервуар, поэтому работать нужно с земли. Можно использовать доски или другие ровные устойчивые строительные материалы;
  3. Самая простая металлическая щетка представляет собой металлический или деревянный инструмент с длинной ручкой. Рабочая часть приспособления состоит из острых и достаточно твердых наконечников. Можно использовать гвозди, саморезы и т. д. Длина ручки должна соответствовать глубине котлована;

Пример металлической щетки для чистки стенок ямы

  • При помощи этого инструмента проводится чистка стенок и дна резервуара от твердых отходов и ила. После окончания механической чистки с сток снова набирается чистая вода, которая позже откачивается.
  • Повторять процедуру можно регулярно (каждый месяц) или по мере необходимости.

    Химическая чистка

    Сама по себе механическая чистка не отличается долгосрочным эффектом. Несмотря на устранение большого количества интенсивно гниющих отходов, все равно остается постоянный фактор прибытия стоков. После механической обработки очень эффективной будет санитарная.

    Широко используются такие химические средства:

      Нитратные очистители. Состоят из нитратов и других примесей. Известны агрессивным действием, благодаря чему обладают высокой эффективностью. Значительное уменьшение неприятного запаха ощущается сразу после начала применения нитратов. Из негативных сторон нужно отметить их опасность для окружающей среды. Если на участке обустроена яма с открытым дном, то нитратные и формальдегидные средства – не самый лучший вариант. Они самые доступные, т. к., по сути – это обычные азотные удобрения, использующиеся садоводами и фермерами;

    Нитратное средство от смрада

    Кислоты. Действуют также, как и нитраты. Сначала растворяют ил и твердые отходы, а после нейтрализуют все бактерии. Их нельзя использовать в пластиковых емкостях или открытых ямах;

    Кислотные растворы для удаления запаха

  • Аммоний применяется только на дачных участках или выгребных яма, не подключенных в жилому дому. Это объясняется высокой чувствительностью этих соединений к моющим средствам и хлору в воде. Из причисленных вариантов, это средство наиболее безопасное.
  • Провести санитарную чистку химическими соединениями можно двумя способами: предварительно устранить большую часть каловых масс механическим или сразу залить яму химикатами. Естественно, первый вариант более эффективный, но второй гораздо проще в исполнении.

    Видео по теме:

    Как устранить запах из выгребной ямы при помощи химических средств:

    1. В зависимости от выбранного средства, его потребуется растворить в воде или залить (засыпать) в чистом виде. Учитывайте нужную концентрацию Слишком высокое содержание химических веществ может повредить структуру емкости выгребной ямы. В особенности это важно для пластиковых и металлических резервуаров;
    2. Наличие воздуха в емкости не нужно, но во избежание подъема газов и переполнения стока, лучше в первые несколько часов открыть смотровой люк;
    3. Жидкость после окончания химической чистки удаляется из стока. Промывать выгребную яму чистой водой не нужно.

    Биологические средства

    Биоактиваторы не только очищают яму от твердых масс, скопившихся на стенках и дне, но и помогают избавиться от неприятного запаха выгребной ямы. Принцип их работы заключается в переработке каловых масс при помощи бактериального воздействия. Достоинством метода является его полная безопасность для окружающей среды и материала, из которого выполнена сточная яма.

    Для нейтрализации запаха используются следующие виды биологических активаторов:

    1. Таблетированные. Удобны для использования в ямах небольшого объема (1 кубометр). Чаще всего они применяются для устранения запаха из туалетов или душевых кабин;
    2. Жидкие. Концентрированные средства. Зачастую, не нуждаются в растворении. Согласно инструкции, выбирается нужное количество продукта и заливается в яму. Сразу же бактерии начинают перерабатывать отходы, устраняя твёрдые массы. Большая часть болезнетворных организмов погибают в процессе этой чистки, за счет чего исчезает запах;

  • Гранулированные. Могут использоваться в сухом или растворенном виде. Производители выпускают в такой форме сред-неконцентрированные и низко-концентрированные продукты.
  • Применяются биологические средства аналогично химическим. Но стоит внимательно читать рекомендации производителей. Некоторые реагенты не подойдут для переработки стоков с хлором или мыльными остатками.

    После использования деструкторов в яме останется однородная жидкость, которую в дальнейшем можно не вывозить с участка, а использовать в качестве удобрения. Метод биологического устранения смрада имеет накопительный эффект.

    Обзор популярных средств для удаления запаха

    Мы составили таблицу самых популярных химических и биологических препаратов, которые используются чтобы убрать неприятный запах из выгребной ямы.

    Биореактор и другое оборудование для переработки навоза в биогаз: виды, принцип работы, популярные модели

    Для переработки таких отходов животноводства и птицеводства, как навоз и помет, в биогаз, необходимо особое оборудование — биореактор, метантенк, биогазовая установка.

    Такие устройства обеспечивают быстрое перегнивание экскрементов, а также создают оптимальные условия для жизнедеятельности метанобразующих бактерий — метаногенов.

    Поговорим об оборудовании для переработки навоза в биогаз: разновидностях и принципе работы, а также приведем обзор моделей.

    Какие условия должна создавать биоустановка?

    Наиболее важными условиями, обеспечивающими максимально комфортные условия для деятельности метаногенов, являются:

    • отсутствие притока кислорода (герметичность);
    • постоянная температура, соответствующая типу процессов, происходящих в реакторе;
    • регулируемый приток свежего материала;
    • регулируемый отвод газа и отходов раздельно жидкой и твердой фракции;
    • регулярное перемешивание содержимого, предотвращающее разделение на твердую и жидкую фракции.

    Герметичность должна сочетаться с возможностью обслуживания и ремонта внутреннего пространства, ведь содержимым биореактора являются весьма агрессивные вещества.

    Для создания достаточной температуры, которая в большинстве случаев сильно превышает уличную, метантенки утепляют и оснащают обогревающими элементами.

    Благодаря тому, что биореактор работает на измельченной жиже, разведенной водой до влажности выше 97%, свежий материал подводят по трубам, оснащенным гидрозатвором или клапаном. Это исключает попадание внутрь воздуха и бесконтрольный выход выработанных газов.

    Для того, чтобы выработка метана находилась на высоком уровне, необходимо своевременно удалять отходы этого процесса, то есть техническую воду и ил (сапропель). Это делают с помощью труб и гидрозатворов или иных запирающих устройств, которые препятствуют выходу выработанного газа.

    Перемешивание производят механическим способом, приводя все содержимое метантенка в круговое и вертикальное движение, благодаря этому разделенные слои разной плотности смешиваются и образуют единый слой, обладающий одинаковой влажностью в любом участке.

    Что представляет собой установка для производства биогаза?

    Наиболее эффективной формой для этой установки является цилиндр с конусной нижней и конусной или округлой верхней частью, причем нет особой разницы между соотношением диаметра и высоты.

    В такой конструкции проще всего реализовать перемешивание расслаивающегося материала, а для повышения температуры важна не форма сосуда, а достаточное количество тепловой энергии и минимум излучения тепла в атмосферу.

    Корпус и крышка, в которой расположен первичный газгольдер, могут быть выполнены из бетона или нержавеющей стали. Основное преимущество бетонных корпусов в том, что их не приходится целиком или по частям везти издалека, а опалубку для заливки собирают на месте из досок.

    Главным недостатком является сложность создания и поддержания в биореакторе достаточной температуры, ведь необходимо прогревать не только содержимое метантенка, но и бетонные стенки устройства. Устройства небольшого объема (1–20 м 3 ) нередко изготавливают из полипропилена, полиэтилена и других полимеров.

    Для обогрева содержимого внутри стенок прокладывают трубы для движения теплоносителя или формируют «водяную рубашку», то есть полость между утепляющим слоем и внутренней стенкой.

    Первый способ используют в бетонных конструкциях, а второй в сделанных из нержавеющей стали. Внутреннюю поверхность стен из любых материалов нередко покрывают химически инертными по отношению к навозу материалами, благодаря чему многократно возрастает срок службы метантенка.

    Входное отверстие, через которое в емкость попадает исходный материал, и отверстие для слива технической воды располагают там, где перед перемешиванием оказывается участок воды. В большинстве случаев расположение этого отверстия соответствует половине уровня максимального заполнения.

    В самой нижней части днища делают отверстие для отвода сапропеля. В нижней части крышки делают эластичный мешок, выполняющий функцию первичного газгольдера и соединенный через клапан с газопроводом.

    Существуют модели и без мешка, там местом для накапливания газа служит свободное пространство между крышкой и стеной.

    Однако у такой схемы есть недостаток – высокая вероятность утечки газа через плохо заделанные щели.

    В большинстве биореакторов система перемешивания состоит из вертикального вала и установленных на нем лопастей. При вращении они создают направленное вверх или вниз движение большей части содержимого, благодаря чему и происходит перемешивание слоев.

    Однако встречаются устройства с гидравлическим перемешиванием, в которых готовый субстрат подают через днище под большим давлением, благодаря чему возникают вихревые возмущения, перемешивающие содержимое.

    Но такая система перемешивания уместна лишь там, где соотношение объемов суточной порции субстрата и всего содержимого метантенка не превышает 1:10.

    Дополнительное оборудование

    К дополнительному оборудованию, без которого невозможна работа биореактора, относят:

    • измельчающее устройство;
    • источник тепловой энергии;
    • систему сброса технической воды;
    • хранилище сапропеля;
    • очистную установку;
    • основной газгольдер;
    • установку сжижения газа;
    • газгольдер для сжиженного газа;
    • управляющую систему.

    Измельчающее устройство

    Измельчающее устройство принимает поступающую с мест содержания животных/птиц навозную/пометную жижу, а также смытую или убранную вручную подстилку и измельчает все крупные фрагменты, чтобы облегчить работу бактерий.


    Кроме того, измельчающее устройство смешивает измельченную массу с водой, чтобы обеспечить необходимый уровень влажности, причем во время смешивания происходит доизмельчение материала.

    Такой измельченный и разведенный водой материал называют субстратом.

    После подготовки субстрат по трубам поступает в метантенк и смешивается с находящимся в нем веществом.

    Источник тепловой энергии

    Чаще всего роль такого источника исполняет адаптированный для работы на метане газовый котел, который в зимнее время также снабжает теплом систему отопления.

    Преимуществом метанового котла является возможность подключения к основному газгольдеру, благодаря чему удается обойтись без привлечения дополнительных энергоресурсов.

    При этом необходимо постоянно отслеживать температуру внутри биореактора, чтобы она все время находилась в оптимальных пределах и, при необходимости, увеличивать или снижать подачу газа, для чего внутри емкости устанавливают датчики температуры.

    Система сброса технической воды

    Сливаемая с биореактора техническая вода содержит немного органических и неорганических веществ, но в ней нет ни возбудителей болезней, ни яиц или личинок глистов, а также семян сорняков. Поэтому ее можно использовать для полива, а также для разведения составов, используемых для подкормки.

    Для реализации всех этих возможностей система, помимо периодически открываемого сливного клапана, должна содержать емкость для технической воды и средства доставки к месту использования.

    Хранилище сапропеля

    Скапливающийся на дне метантенка сапропель через специальный клапан поступает в хранилище, где постепенно накапливается.

    Он является хорошим удобрением, сопоставимым с перегноем, однако менее качественно разрыхляющим почву.

    Тем не менее, сапропель эффективно заменяет многие комплексные удобрения, ведь содержит широкий спектр органических и неорганических веществ.

    После заполнения хранилище открывают и извлекают из него собранный материал, который затем вносят в почву.

    Очистное устройство

    Биогаз состоит из метана (50–60%) и других газов, поэтому в неочищенном состоянии обладает малой теплотворной способностью.

    Очистная установка удаляет из него углекислый газ и сероводород, благодаря чему доля метана составляет 94–97%.

    Такой очищенный биогаз по своей теплотворной способности сопоставим с природным и сжиженным газом, поэтому его можно использовать в качестве топлива для любых устройств, изначально работающих на указанных видах топлива.

    Основной газгольдер

    Это оборудование необходимо для сглаживания перепадов давления газа во время подключения или отключения потребителей. Газгольдер изготавливают из стали, благодаря чему он выдерживает давление в десятки или сотни атмосфер.

    Вместе с газгольдером работает и насос, закачивающий в него газ под необходимым давлением.

    Аппарат сжижения газа и газгольдер для его хранения

    Эта установка позволяет запасать газ в те периоды, когда потребление меньше производства. Дело в том, что сжиженный газ занимает гораздо меньше места, поэтому при одинаковом объеме хранилища его можно запасти заметно больше.

    Аппарат сжижает газ с помощью охлаждения, благодаря чему он переходит из газообразного в жидкое состояние.

    Газгольдер для сжиженного газа изготавливают из высокопрочной стали, а также тщательно утепляют, ведь давление внутри газгольдера зависит не только от количества сжиженного метана, но и от его температуры.

    Такой газгольдер позволяет в летние месяцы делать запас сжиженного метана, который зимой можно будет использовать для отопления или других нужд, компенсируя им недостаточную выработку биогаза.
    Кроме того, сжиженный газ из газгольдера хорошо подходит для заправки автомобилей и иной техники, работающей на таком виде топлива.

    Управляющая система

    Для обеспечения максимальной выработки биогаза, а также для увеличения доли метана в нем необходимо не только поддерживать оптимальную температуру, но и своевременно выполнять все необходимые действия, то есть:

    • подавать субстрат;
    • отводить воду;
    • удалять сапропель;
    • регулировать работу очистной и сжижающей установок.

    Все эти действия выполняет управляющая система, которая состоит из центрального сервера и различных периферийных устройств.

    Кроме того, к ней подключены датчики, отслеживающие состояние и работоспособность всех входящих в нее устройств.

    Принцип работы

    Когда биореактор загружают в первый раз или после долгого простоя, то после загрузки первой партии субстрата количество бактерий в нем недостаточно для того, чтобы все процессы шли с необходимой скоростью.

    Поэтому первые 5–15 дней (зависит от режима работы) происходит накопление субстрата и размножение населяющих его бактерий, которые постепенно приступают к переработке содержимого биореактора.

    Переработка происходит в три этапа:

    • разложение помета/навоза, а также растительности на моносахариды и другие простые органические вещества (гидролиз);
    • образование кислот и кетонов (кислотообразование);
    • переработка уксусной кислоты и углекислого газа в метан (метанообразование).

    Все процессы происходят благодаря определенным бактериям. Гидролизные выделяют определенные энзимы, расщепляющие органику и делающие ее пригодной для всасывания через клеточные стенки. Кислотообразующие бактерии впитывают результаты гидролиза и выделяют соответствующие вещества, которые, в свою очередь, служат питанием для метаногенов.

    Несмотря на то, что в помете или навозе изначально содержатся все необходимые бактерии, активно размножаться и выполнять свою функцию они смогут лишь после создания подходящих условий.

    Гидролизные бактерии не могут перерабатывать твердые вещества, а кислотообразующие начинают активно размножаться и функционировать только после того, как гидролизные бактерии обеспечат их подходящим питанием. Точно так же обстоит дело и с метанообразующими микроорганизмами.

    Когда все три типа микроорганизмов размножатся, а их численность достигнет необходимого значения, метантенк перейдет в активный режим работы.

    После вливания в него новой порции субстрата происходит смешивание свежих и переработанных веществ, поэтому каждый вид бактерий получает необходимое ему питание.

    Метаногены, потребляя продукты жизнедеятельности кислотообразующих бактерий, выделяют вещества, которые образуют сапропель.

    Возбудители болезней и яйца/личинки глистов точно так же подвержены действию энзимов, которые расщепляют их на простые органические вещества. В результате этого процесса эти вредители погибают, после чего вода становится условно безопасной.

    Кроме того, гидролизные бактерии расщепляют вещества, являющиеся причиной неприятного запаха навоза или помета, поэтому переработанная вода уже не обладает запахом исходного продукта.

    Выделенный метаногенами биогаз скапливается в верхней части биореактора, откуда через реагирующий на определенное давление клапан поступает в основной газгольдер, а после по трубам движется к потребителям.

    Если потребители долгое время отключены и давление в газгольдере достигло определенного значения, то запасенный газ поступает к установке сжижения, а затем в газгольдер для сжиженного газа.

    Как определить оптимальные размеры?

    Время полного цикла переработки экскрементов в биогаз и сапропель зависит от температурного режима. Существуют 3 типа температурных режимов, которые мы поместили в таблицу.

    Режимы Температура градусов Цельсия, при которой бактерии этого типа наиболее активны Время полного перегнивания субстрата (суток) и краткое описание результатов процесса перегнивания
    Психрофильный 10–25 20–60, минимальная выработка метана, максимальное образование сапропеля
    Мезофильный 25–40 10–20, хорошая производительность выработки метана, сапропеля немного
    Термофильный 40–60 5–10, максимальная выработка метана, минимум веществ уходит в сапропель

    Объем метантенка должен вмещать весь субстрат, произведенный за время полного перегнивания. Кроме того, объем биореактора необходимо увеличить на 15–30%, которые будут использованы для образования первичного газгольдера.

    Несмотря на то, что термофильный процесс является наиболее эффективным, а объем метантенка для него будет минимальным, он не пользуется спросом из-за необходимости поддерживать очень высокую температуру.

    Из-за этого сильно возрастают расходы газа на поддержку температуры и снижается общий объем готового продукта.

    Тем не менее, при больших ежедневных объемах экскрементов и ограниченности пространства для установки метантенка термофильный режим будет наиболее предпочтительным.

    Поэтому наиболее популярным является мезофильный режим, ведь он сочетает относительно малое время перегнивания (при температуре 35 градусов оно в среднем составляет 15 суток) и не слишком высокую температуру. Психрофильный процесс не получил распространения из-за слишком большого времени перегнивания.

    Для наиболее популярного (мезофильного) режима полный объем метантенка должен превосходить ежедневный объем разведенного водой субстрата в 15–25 раз или превосходить объем суточного сбора навоза/помета в 20–35 раз.

    Бывают ли метантенки других конструкций?

    Помимо традиционного метантенка, называемого также вертикальным, встречаются устройства, получившие название горизонтальных биореакторов.

    Они состоят из нескольких (обычно 2–3) вертикальных метантенков, выстроенных в одну линию или находящихся в общем корпусе.

    Отработанная техническая вода поступает во второй отдел, где весь процесс метанового брожения начинается заново. Ведь вместе с водой туда поступают частички органики, в том числе не прошедшей через гидролиз.

    Из-за того, что содержание органики во втором отделе гораздо меньше, чем в первом, его производительность невелика, поэтому его чаще рассматривают как систему дополнительной очистки сброшенной воды.

    Третий отдел обеспечивает окончательную очистку воды, поэтому его ставят лишь там, где технологией предусмотрено частое перемешивание перегнивающей массы, из-за чего вместе со сбрасываемой водой уходит заметная часть органики.

    Общая производительность по биогазу у горизонтальных устройств такая же, как у вертикальных, однако из-за слишком большого размера и сложности конструкции такие устройства не получили широкого распространения в качестве метантенков.

    Зато их активно применяют для очистки бытовых и промышленных стоков, содержащих различные органические вещества. Иногда в качестве второго отдела используют открытую емкость, но это применимо лишь там, где даже зимой температура редко опускается ниже значения 10–15 градусов.

    Производители и модели

    Мы подготовили краткий обзор наиболее популярных моделей российских производителей, ведь они ничем не отличаются от их аналогов зарубежного производства.

    Большинство производителей биореакторов и биоустановок предлагают не только модели с конкретными характеристиками, но и подгонку существующих моделей под ситуацию заказчика.

    Кроме того, часть производителей предлагает полный перечень узлов, необходимых для создания полностью автономной биогазовой установки, тогда как другие производят лишь биореактор и некоторые сопутствующие устройства.

    BioMash-20

    Биогазовая установка от «Конструкторского бюро Климова» подходит для переработки навоза/помета влажностью ≤90% общей массой 300–700 кг в сутки с добавлением подстилочного материала (максимум 20% от массы).

    Биореактор изготовлен из полиэтилена, поэтому не требует обслуживания и ремонта.

    Вместе с реактором поставляют основной газгольдер и насос для его накачки (максимальное давление 2,8 Мпа). Благодаря столь высокому давлению газ можно закачивать в обычные газовые баллоны.

    Также в комплект входят:

    • газовый теплогенератор, выделяющий 100 квт в сутки;
    • метановый электрогенератор мощностью 11 квт;
    • полный комплект оборудования для обогрева метантенка;
    • полный комплект газопроводов.

    Серия «БИО»

    Эти установки производства компании «Агробиогаз» предназначены для переработки навоза/помета весом 10–350 тонн в сутки (зависит от модели).

    Корпуса изготовлены из нержавеющей стали и современных полимерных материалов, поэтому не требуют обслуживания или ремонта.

    Преимуществом этой серии является относительно невысокая цена, однако в комплект поставки входит лишь минимальный набор оборудования, поэтому газгольдеры и многое другое придется приобретать отдельно.

    Серия «СБГ»

    Эту серию биогазовых комплексов выпускает кировская компания «СельхозБиоГаз».

    Благодаря индивидуальному подходу к каждому клиенту, компания предлагает не только готовые комплекты, но и изготовление такой продукции под конкретные условия.

    В модельном ряду представлены установки, способные за сутки переработать от 100 килограмм до 1000 тонн экскрементов.

    В комплект поставки входит все необходимое оборудование для развертывания полноценной линии по переработке навоза в газ и очистке продукта.

    Серия «БУГ»

    Серию биогазовых установок «БУГ» производит ассоциация предприятий «БМП». В эту серию входят биореакторы небольшого объема (0,5–12 м 3 ), оснащенные газгольдерами емкостью 1–2 м 3 .

    Относительно невысокая стоимость комплекта компенсируется минимумом входящего в него оборудования, обеспечивающего лишь перегнивание материала и выделение биогаза.

    Поэтому основными покупателями этой серии установок для производства биогаза из навоза и помета становятся небольшие фермерские хозяйства или домохозяйства с большим поголовьем птиц/скота.

    Серия «БГР»

    Серию биогазовых установок «БГР» выпускает расположенное в Яранске предприятие «BioGasRussia». Самая маломощная установка этой серии (БГР-12) способна переработать 500 – 900 кг экскрементов в сутки, а объем ее биореактора составляет 12 м 3 .

    Объем реактора и массу ежедневного поступления навоза для более крупных установок этой серии обговаривают индивидуально, благодаря чему заказчик получает аппарат или даже завод, максимально соответствующие его потребностям.

    В составе установок большого объема могут быть как вертикальные, так и горизонтальные метантенки, это обсуждается при оформлении заказа.

    Кроме того, компания BioGasRussia предлагает весь спектр необходимого оборудования, благодаря чему биогазовая установка может работать в полностью автономном режиме — без подключения к электрическим или газовым сетям.

    Можно ли сделать метантенк самостоятельно?

    Самодельные биогазовые установки отличаются от промышленных лишь размерами и производительностью, но общий принцип остается неизменным. Поэтому для изготовления биореактора понадобится герметично закрывающаяся емкость из кислотостойкого материала, в которую нужно будет вставить устройство для перемешивания субстрата.

    Для домашних метантенков не слишком важна возможность частичного слива отработанной воды, а также периодическая доливка субстрата, поэтому их нередко делают без отверстия для слива. Однако число таких емкостей должно превосходить число дней, необходимое для полного перегнивания материала.

    Основной проблемой домашних устройств является сложность очистки биогаза от примесей, поэтому чаще всего очистку проводят с помощью водяных фильтров. Проходя через воду, биогаз оставляет в ней какую-то часть примесей, из-за чего концентрация метана возрастает.

    Несмотря на то, что поднять концентрацию метана до уровня промышленных установок (95–98%) невозможно, такая очистка с использованием нескольких фильтров поднимает уровень метана до значения 75–85%, что вполне достаточно для бытового применения.

    В домашних условиях редко удается запустить мезофильный процесс из-за сложностей с утеплением и обогревом реактора, однако даже психрофильный процесс может дать достаточно газа для работы кухонной печи.


    Тем не менее, в домах, где содержат множество живности, лучше потратиться на обогрев и утепление метантенка, что позволит сократить его объем и увеличить выход готового газа.

    Для того, чтобы ежедневно доливать в него экскременты животных/птиц и кухонные отходы, устраивают естественный слив с использованием гидрозатвора.

    Однако для этого установку придется поместить под землей, а сбрасываемую воду либо отводить на поле, предназначенное для ее отстоя, либо сливать в одну или несколько переходных емкостей, где проскочившие органические остатки будут догнивать, превращаясь в ил.

    Причем желательно, чтобы последняя из емкостей обеспечивала аэробное (с доступом кислорода) брожение, это увеличит качество очистки жидкости и сделает ее безопасной. Однако для этого объем последней емкости, в качестве которой нередко используют бетонированные лагуны, должен быть в несколько раз больше, чем у метантенка.

    Тематические форумы

    Использование биореакторов для утилизации отходов животноводства/птицеводства и получения из них биогаза обсуждается на многих форумах.

    Пользователи делятся своим опытом изготовления и использования таких устройств, а также отвечают на вопросы менее опытных коллег.

    Поэтому мы подготовили ссылки на наиболее авторитетные русскоязычные форумы:

    Видео по теме

    Подробнее об устройстве и принципе работы биоустановки серии БУГ в данном видео:

    Заключение

    Биореактор для переработки навоза – это основной элемент биогазовой установки, ведь именно в нем бактерии превращают отходы животноводства и птицеводства в метан и другие газы. Поэтому от правильности выбора типа метангенератора и режима его работы зависит скорость и эффективность переработки экскрементов в горючий газ.

    Кроме того, необходимо правильно подобрать сопутствующее оборудование для производства биогаза, которое обеспечивает эффективную работу биореактора. Без этого установка не сможет качественно перерабатывать отходы в полезные продукты.

    ВОЗМОЖНО ЛИ СДЕЛАТЬ БИОГАЗОВУЮ УСТАНОВКУ СВОИМИ РУКАМИ?

    Ответить на этот вопрос можно однозначно – да! В самом деле, смонтировать небольшие установки можно и в домашних условиях. Для отступления скажу, что получение биогаза не является каким-то новым изобретением. Еще в древности биогаз в домашних условиях активно получали в Китае. Эта страна до сих пор является лидером по количеству биогазовых установок. Но вот как сделать биогазовую установку своими руками, что для этого необходимо, сколько это будет стоить – все это постараюсь рассказать в этой и последующих статьях.

    ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ

    Прежде чем приступать к покупке или самостоятельной сборке биогазовой установки необходимо адекватно оценить наличие сырья, его тип, качество и возможность бесперебойной поставки. Далеко не каждое сырье подходит для получения биогаза. Сырье, которое не походит:

    сырье с высоким содержанием лигнина; сырье, которое содержит опилки хвойных деревьев, (с наличием смол) с влажностью, превышающей 94% гниющий навоз, а также сырье плесенью либо синтетическими моющими веществами.

    Если сырье подходит для переработки, то можно приступать к определению объема биореактора. Общий объем сырья для мезофильного режима (температура биомассы колеблется от 25-40 градусов, наиболее распространенный режим) не превышает 2/3 объема реактора. Суточная доза составляет не более 10% от общего загруженного сырья.

    Любое сырье характеризуется тремя важными параметрами:

    плотность; зольность; влажность.

    Последние два параметра определяются из статистических таблиц. Сырье разбавляется водой из учета достижения 80-92% влажности. Отношение количества воды и сырья может колебаться в соотношении от 1:3 и до 2:1. Это делается, чтобы предать субстрату требуемую текучесть. Т.е. чтобы обеспечить проходимость субстрата по трубам и возможность его перемешивания. Для малых биогазовых установок плотность субстрата допускается принимать равной плотности воды.

    Попробуем определить объем реактора на примере.

    Допустим, хозяйство имеет 10 голов КРС, 20 свиней и 35 кур. В сутки выходит экскрементов: 55 кг от 1 КРС, от 1 свиньи – 4,5 кг и 0,17 кг от курицы. Объем суточных отходов составит: 10х55+20х4,5+0,17х35 = 550+90+5,95 =645,95 кг. Округлим до 646 кг. Влажность экскрементов свиней и КРС составляет 86%, а куриного помета -75%. Чтобы добиться 85% влажности куриного помета необходимо добавить 3,9 л воды (около 4 кг).

    Получается, что суточная доза загрузки сырья составит около 650 кг. Полная загрузка реактора: ОС=10х0,65=6,5 тонн, а объем реактора ОР=1,5х6,5=9,75 м³. Т.е. нам понадобится реактор объемом 10 м³.

    РАСЧЕТ ВЫХОДА БИОГАЗА

    Таблица расчета выхода биогаза в зависимости от типа сырья.

    Тип сырья Выход газа, м³ на 1 кг сухого вещества Выход газа м³ на 1 тонну при влажности 85% Навоз КРС 0,25-0,34 38-51,5 Свиной навоз 0,34-0,58 51,5-88 Птичий помет 0,31-0,62 47-94 Конский навоз 0,2-0,3 30,3-45,5 Овечий навоз 0,3-0,62 45,5-94

    Если взять все тот же пример, то перемножив вес каждого типа сырья на соответствующие табличные данные и просуммировав все три составляющие, получим выход биогаза равный приблизительно 27-36,5 м³ в сутки.

    Для того чтобы сориентироваться в требуемом кол-ве биогаза скажу, что среднестатистической семье из 4 человек для приготовления пищи понадобится 1,8-3,6 м³. Чтобы обогреть помещение в 100 м² – 20 м³ биогаза в сутки.

    УСТАНОВКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ РЕАКТОРА

    быть водо- и газонепроницаемым. В реакторе недолжно происходить смешивание воздуха с газом. Между крышкой и корпусом должна быть прокладка из герметичного материала; быть теплоизолированным; выдерживать все нагрузки (давление газа, вес и т.д.); иметь люк для проведения ремонтных работ.

    Установка и выбор формы реактора производится для каждого хозяйства индивидуально.

    Тема изготовления биогазовой установки своими руками очень обширна. Поэтому в этой статье я на этом остановлюсь. В следующей статье поговорим о выборе остальных элементах биогазовой установки, ценах и где ее можно приобрести.

    Вся информация по самодельному изготовлению биогазовых установок черпается из различных источников и абсолютно бесплатно будет представлена в заключительной статье.

    Сильно ли воняет биогазовая установка? Как ее правильно чистить?

    ЦЕОЛИТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ОЧИСТКЕ БИОГАЗА

    Друзьянова Варвара Петровна

    канд.техн.наук, доцент Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, г. Якутск

    Петров Николай Вадимович

    ассистент Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, г. Якутск

    ZEOLITE AND PERSPECTIVES OF USING IT IN BIOGAS CLEARING

    Druzyanova Varvara Petrovna

    Candidate of Technical Sciences, the Associate Professor of Northeast federal university named after M.K. Ammosov, Yakutsk

    Petrov Nikolay Vadimovich

    the Assistant of Northeast federal university named after M.K. Ammosov, Yakutsk

    text-indent:1.0cm;line-height:150%;text-autospace:none»>
    Анализ методов. Очистка биогаза от сероводорода и углекислого газа.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Приведены перспективы очистки биогаза с помощью цеолита.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Evalution of methods. Biogas clearing from sulphuretted hydrogen and carbon dioxide.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Perspectives of using zeolite in biogas clearing are showed.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Ключевые слова: просушивание, обессеривание, очистка, адсорбция, биогаз, цеолит.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Keywords: airing, desulphuration, clearing, adsorption, biogas, zeolite.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    1. Анализ и выбор метода очистки, осушки биогаза

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    При температуре процесса брожения в 30—40 0 С биогаз из реактора выходит в водонасыщенном состоянии. Ввиду этого, сырой биогаз насыщен водяным паром и содержит, наряду с метаном (СН4) и двуокисью углерода (СО2), также существенные количества сероводорода (Н2S). Чтобы защитить агрегаты газоподготовки от сильного износа, поломки и выполнять требования последующих ступеней очистки, водяной пар, сероводород и двуокись углерода из биогаза нужно удалить. Тем более, если биогаз используется в тепловых установках и двигателях внутреннего сгорания, то предварительная обработка и очистка биогаза от вредных и балластных примесей обязательны.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%;text-autospace:none»>
    Сероводород является токсичным и имеет неприятный запах тухлых яиц. Из сероводорода и содержащегося в биогазе водяного пара образуется серная кислота. Кислоты разъедают внутренние поверхности двигателей, а также другие детали и узлы (газопровод, в том числе отводящий, и т. д.). Компоненты с содержанием серы также ведут к уменьшению производительности очистных установок.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Применяются различные технологии по очистке. В последние годы при очистке биогаза широко используется грубая фильтрация в гравийном фильтре. Иногда применяют тонкие фильтры из стекловолокна, но это связано с повышением энергозатрат. В таблице 1 приведен обзор распространенных способов обработки, которые целесообразно использовать при получении биогаза в объемах до 100—3000 м 3/ ч [1].

    Распространенные методы очистки биогаза от СО2, Н2S, и Н2О

    Биологическое обессеривание в реакторе

    — Компрессор минимального размера или насос для аквариума с регулировочным клапаном после него и индикатором расхода для ручного управления потоком газа

    Наружное биологическое обессеривание

    — Колонны, котлы или контейнеры из пластмассы или стали, свободно стоящие, заполненные носителями, напр., с обратной промывкой взвеси микроорганизмов (очистка в биофильтрах)

    padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt» w >

    Внутреннее химическое обессеривание

    — Ручная или автоматизированная дозировка с использованием дополнительной техники подачи небольших размеров

    — внесение в форме раствора или в форме прессованной массы/ гранулята


    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    ·увеличение инвестиционных расходов вследствие более существенного использования систем безопасности.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    2.5.Адсорбция активированным углем. Данная технология разработана Пражским химико-технологическим институтом. Удаление сероводорода (Н2S) проходит в адсорбере с твердым слоем, через который протекает биогаз. Цилиндрическая колонна адсорбера изготовлена из антикоррозионной стали с отверстием в верхней части для загрузки сорбента. Для подачи биогаза адсорбер оснащен входным трубопроводом со стандартным присоединительным фланцем. Адсорбер устанавливается на бетонном основании, несущие ножки закрепляются. С наружной стороны изолирован минеральной и стеклянной ватой толщиной 100 мм — в алюминиевом корпусе, покрывающем весь адсорбер. Для адсорбции используется активированный уголь в виде мелких гранул. Масса наполнителя — в зависимости от типа адсорбера.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    В процессе очистки адсорбционный материал под действием выделения элементарной серы деактивируется. Поэтому через определенное время необходима его замена. Эффективность очистки колеблется в пределах 99—96 %.

    Рисунок 1. Адсорбер с твердым слоем

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    · не подходит для биогазов без содержания кислорода и водяного пара (исключение: импрегнированные активированные угли);

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    · большие эксплуатационные расходы из-за дорогой регенерации (пар с температурами свыше 450ºС;

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    · утилизация активированных углей.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%;text-autospace:none»>
    Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее простым и дешевым способом очистки является внутреннее химическое обессеривание биогаза на основе образования сульфидов при взаимодействии с оксидом железа и гидроксидом железа Fe(OH) 3.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%;text-autospace:none»>
    3. Анализ и выбор метода очистки биогаза от углекислого газа

    text-indent:1.0cm;line-height:150%;text-autospace:none»>
    Очистка биогаза от СО2 может производиться различными способами:

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    3.1.Короткоцикловая безнагревная адсорбция (КБА). В ННЦ ХФТИ разработана и изготовлена установка небольшой производительности (до 3 нм 3 /ч), в которой использован метод короткоцикловой безнагревной адсорбции.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    В основу конструкции установки положена схема полного разделения бинарной газовой смеси, т. е. в результате разделения получаются два товарных продукта — метан и диоксид углерода.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Разделительная установка имеет две параллельные газовые линии с разделительными адсорберами, заполненными цеолитом СаА. Объемы каждого адсорбера — около 5 л. Рабочее давление в адсорбере — от 0,01 МПа при десорбции до 0,6 МПа при адсорбции. Продолжительность цикла адсорбция — десорбция — до 5 мин. Десорбция поглощенных газов производилась путем форвакуумной откачки при комнатной температуре. Для создания давления биогаза верхнего уровня (адсорбция) используется компрессор Dari HP-2 производительностью 150 л/мин, а для получения нижнего уровня давления (десорбция) используется форвакуумный насос 2HBP-5D производительностью 5 л/с. Сглаживание колебания давления на входе форвакуумного насоса происходит за счет буферного объема 5 л, а стабилизацию давления на выходе компрессора обеспечивает его ресивер объемом 20 л. Наличие влаги в биогазе оказывает существенное влияние на адсорбционную емкость цеолита по основному сорбируемому компоненту — диоксиду углерода, поэтому в газовую схему установки после компрессора введен влагопоглотитель, заполненный цеолитом Na A. Он изготовлен из нержавеющей стали, имеет металлические уплотнения, допускающие прогрев до 400°С при регенерации. Объем влагопоглотителя — около 2 л. Для коммутации газовых потоков в установке использовано девять электромагнитных отсекающих клапанов, четыре шаровых крана и один регулирующий игольчатый вентиль.

    Рисунок 2. Схема установки для короткоцикловой безнагревной адсорбции

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    При такой конфигурации установки может достигаться выход CH4 97 %. Срок службы адсорбентов при грамотном использовании практически неограничен, но для этого нужен просушенный сырой газ без содержания серы.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    3.2.Промывка водой под давлением (ПВД). Промывка водой под давлением наиболее широко распространена для подготовки биогаза на работающих биогазовых установках в Европе. Она основана на различной растворимости CH4 и CO2 в воде. Предварительно очищенный биогаз (то есть сепарация вероятно захваченных из реактора капель воды или из взвеси в гравийной засыпке) сначала сжимается примерно до 3 бар и затем на последующей ступени компрессора примерно до 9 бар. После чего биогаз в противотоке протекает через наполненную H2O абсорбционную колонну (реактор с орошаемым слоем катализатора) [3, с. 131]. В колонне в воде растворяются сероводород, двуокись углерода, аммиак и вероятно имеющиеся в сыром газе пыль и микроорганизмы. Эти вещества после понижения давления воды удаляются из системы.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    3.3.Химическая промывка. Аминовая промывка — это абсорбционная технология, при которой биогаз без давления вступает в контакт с промывочной жидкостью, при чем двуокись углерода переходит в промывочную жидкость. В качестве промывочной жидкости для сепарации СО2 зачастую используется моноэтаноламин (МЭА) (технология низкого давления и если должен вымываться только СО2) или диэтаноламин (ДЭА) (технология высокого давления без регенерации). Для отделения СО2 и Н2S служат метилдиэтаноламин (МДЭА) или триэтаноламин (ТЭА) [3, с. 132]. Для восстановления моющего средства после этапа абсорбирования используется ступень десорбции или регенерации, причем обычно применяется водяной пар. Для этого необходимо много тепловой энергии, что является большим недостатком технологии. Аминовая промывка используется преимущественно для небольших объемных потоков и в местах с недорогими источниками тепла.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    3.4.Физическая промывка по технологиям Selexol, Genosorb. Принцип функционирования технологии с Genosorb похож на промывку водой под давлением. Это дальнейшая разработка технологии с использованием Selexol. Вместо воды используется моющий раствор (Genosorb), вступающий при 7 бар в контакт с биогазом, при чем наряду с двуокисью углерода и сероводородом может отделяться и вода. Промывка с Genosorb является единственной технологией, которая может за один проход удалять все три посторонние вещества. Но по экономическим причинам следует использовать обессеренный и просушенный биогаз. Регенерация моющего раствора производится при 50ºС посредством поэтапного сброса давления и последующей промывкой с атмосферным воздухом. С точки зрения энергетики у этой технологии потребность в энергии слегка выше, чем у промывки водой под давлением или короткоцикловой безнагревной адсорбции [3, с. 133]

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    3.5.Мембранные технологии. Мембранная технология является относительной новинкой в сфере подготовки биогаза, она еще находится на этапе развития. Но кое-где мембранные технологии уже используются (Австрия, Кислегг-Рамхаус). При использовании мембранных технологий разделение метана и других компонентов газа обеспечивается благодаря разным скоростям диффузии молекул различных газов. Метан, который имеет относительно маленькую молекулу, проходит через большинство мембран быстрее, чем, например, двуокись углерода или углеводород. При этом чистоту газа можно регулировать видом мембраны, поверхностью мембраны, скоростью потока и количеством ступеней разделения.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    3.6.Конденсационное просушивание. Принцип действия этой технологии основывается на отделении конденсата в результате охлаждения биогаза ниже температуры конденсации. Охлаждение биогаза зачастую выполняется в газопроводе. При прокладывании газопровода создается соответствующий перепад высот и конденсат собирается в построенном в самом глубоком месте газопровода конденсатосборнике. Если газопровод проложен под землей, охлаждение является более сильным. Условием для охлаждения биогаза в газопроводе, впрочем, является достаточная для охлаждения длина газопровода. Наряду с водяным паром вместе с конденсатом из биогаза удаляются и другие нежелательные компоненты, такие как растворяющиеся в воде газы и аэрозоли.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    3.7.Адсорбционное просушивание. Значительно лучшие результаты могут достигаться адсорбционным просушиванием, которое работает на основе цеолитов, силикагелей или оксида алюминия. При этом возможна температура конденсации до –90ºС [3, с. 130]. Установленные на неподвижной станине адсорберы эксплуатируются попеременно при атмосферном давлении и 6—10 бар, они подходят для маленьких и средних объемных потоков [3, с. 130]. Регенерация материалов адсорбера может производиться с использованием холода или тепла.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Недостатками этих методов является потребление электроэнергии, необходимость в первичных капитальных затратах. Поэтому для очистки биогаза от сероводорода, углекислого газа и водяных паров необходимо разрабатывать более приемлемые методы.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Природные цеолиты являются широко распространенным и дешевым минеральным сырьем, обладают уникальным спектром физико-химических, адсорбционных свойств, благодаря чему они нашли широкое применение во многих отраслях народного хозяйства, в том числе и в практике очистки воды, биогаза и т. д.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Цеолиты являются каркасными алюмосиликатами, в структуре которых имеются полости, занятые большими катионами и молекулами воды, способными свободно удаляться и поглощаться структурой, благодаря чему происходит ионный обмен [2]. Структурная формула цеолита может быть представлена следующим образом:

    line-height:150%»>
    где: x + y — сумма тетраэдров в элементарной ячейке,

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    m — число катионов М (калия, натрия, кальция, магния),

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    n — валентность катиона.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Цеолитовые породы широко распространены и используются для исследований в США, Японии, КНР, Турции, Грузии, Армении, Греции, Украине и т.д., а в России — в Приморье, Якутии, Сибири, Забайкалье, на Сахалине, Камчатке [4]. Каждый минерал обладает своими специфическими свойствами и требует подробного исследования физико-химических свойств и адсорбционных характеристик.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    В Сунтарском районе Якутии также имеется месторождение цеолита. В данное время сунтарский цеолит широко применяется в качестве биодобавки при вскармливании сельскохозяйственных животных и очистке воды.

    text-indent:1.0cm;line-height:150%»>
    Целью дальнейших исследований являются эксперименты по установлению степени фильтрующей способности цеолита Сунтарского месторождения при его использования для очистки биогаза от сероводорода, углекислого газа и водяных паров.

    inter-ideograph;text-indent:-1.0cm;line-height:150%;text-autospace:none»>
    1.Баадер В., Е. Доне, М. Бренндерфер, Биогаз Теория и Практики, перевод с немецкого и предисловие М.И. Серебряного, УДК 631.371:63.002.8 Москва, КОЛОС, 1982, 15. — 140 с.

    text-indent:-1.0cm;line-height:150%»>
    2.Минералогическая энциклопедия: пер. с англ. / Под ред. К. Фрея. — Л.: Недра, 1985. — 512 с.

    inter-ideograph;text-indent:-1.0cm;line-height:150%;text-autospace:none»>
    3.Руководство по биогазу. От получения до использования [Электронный ресурс]. — Режим доступа. — URL: http://esco-ecosys.narod.ru/2012_9/art272.pdf

    text-indent:-1.0cm;line-height:150%»>
    4.Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. — Киев: 1981. — 208 с.

    Биогазовая установка

    Альтернативные источники энергии все увереннее входят в повседневную жизнь современного человека. Люди научились использовать в своих целях энергию солнца, ветра, воды, недр земли, а также иные, альтернативные традиционным источникам энергии, виды топлива.

    К таким, не обычным источникам энергии, относится биогаз, который получают в специальных установках и используют для получения различных видов энергии, используемых человеком в повседневной жизни (тепло, электричество и топливо для автомобилей).

    Что это?

    Биогаз, который является экологически чистым топливом, получают в биогазовых установках, агрегатах, представляющих из себя комплекс технических сооружений и аппаратов, объединенных в единый технологический цикл.

    Комплектация биогазовой установки может быть различной, в зависимости от ее мощности, вида сырья и получаемого конечного продукта в виде тепловой или электрической энергии, обоих видов энергии или только биогаза, используемого в бытовых газовых плитах и в качестве топлива для автомобилей.

    Стандартная установка, состоит из следующих узлов и агрегатов:

    • Емкость накопитель, в которой накапливается используемое, для получения биогаза, сырье;
    • Миксеры и мельницы различной конструкции, делящие крупные фракции сырья на более мелкие;
    • Газгольдер, герметично закрываемая емкость, служащая накопителем получаемого газа;
    • Реактор, емкость или резервуар, в котором происходит процесс образования биотоплива;
    • Системы подачи сырья в реактор установки;
    • Система передачи получаемого топлива от реактора и газгольдера, далее на этапы обработки и преобразования в другие виды энергии;
    • Системы автоматики, защиты и контроля за процессами производства газа и продуктов его переработки.

    На выше приведенной схеме, условно показан технологический цикл производства биогаза с использованием жидкого и твердого сырья, с дальнейшей его переработкой и получением тепловой и электрической энергий.

    Кому нужны биогазовые установки

    В связи с тем, что современному человеку достаточно трудно обходиться без тепла и электричества, то биогазовые установки, которые являются агрегатами, производящими эти виды энергии, нужны всем и везде. Единственный фактор, который влияет на необходимость и возможность установки подобного агрегата в том или ином месте, это наличие достаточного количества органического сырья, необходимого для работы устройства.

    К тому же, в наше время борьбы за чистоту окружающего мира, являясь экологически чистыми при производстве энергии и работающие на альтернативном топливе, данные установки, все более широко используются как в нашей стране, так и за ее пределами.

    Принцип действия

    Принцип работы подобный устройств основан на брожении и разложении органических отходов сельскохозяйственных и иных производств, осуществляемом в реакторе биогазовой установки, под воздействием особых гидролизных, кислотообразующих и метанобразующих бактерий. В результате разложения сырья получается биогаз, состоящий из смеси метана, углекислого газа и примесей прочих газов (аммиак, сероводород, азот и т.д.).

    Работа биогазовой установки осуществляется следующим образом:

    • Продукты жизнедеятельности сельскохозяйственных животных (навоз), отходы пищевых и иных производств (лесопереработка), поступают в накопительные емкости;
    • При использовании сырья, требующего измельчения, выполняется и эта операция, после чего подготовленное сырье, путем устройства насосов, транспортеров (для твердых видов сырья), поступает в переходную емкость (на схеме кислототенк), где происходит дополнительный подогрев биомассы;
    • Подготовленное сырье поступает в биореактор, который должен быть прочным, кислотостойким и герметично закрытым, что определяет процесс производства биогаза;
    • Для создания оптимальных условий для разложения подготовленного сырья и ускорения процесса брожения, в реакторе, как правило, монтируются устройства, обеспечивающие его дополнительный нагрев и перемешивание продуктов разложения;
    • Оптимальный температурный режим, для работы биорекатора — +40,0 *С;
    • В результате разложения и брожения, через определенные промежуток времени, который зависит от исходного сырья и технических возможностей конкретной установки, образуется биогаз и биоудобрения;
    • Биогаз накапливается в газгольдере, который может быть отдельно стоящим от биореактора, или смонтирован в едином корпусе с ним;
    • Биоудобрения накапливаются в емкости самого биореактора и после завершения процесса брожения убираются для дальнейшего использования;
    • Биогаз, под давлением, создаваемом в газгольдере, поступает в систему очистки, после чего используется потребителями для получения электрической, тепловой энергии и для бытового потребления;
    • Биоудобрения поступают в емкость накопитель, затем путем сепарации, разделяются на твердые и жидкие, после чего используются по прямому назначению.

    Сравнение биогаза с другими источниками энергии

    При сравнении производства биогаза, служащего топливом для получения различных видов энергии, с другими видами получения альтернативной энергии, как то, солнечные электростанции и ветровые генераторы, то видно, что данные установки, обладают одним преимуществом, это способность работать, вне зависимости от внешних факторов (погода, сезонность и т.д.) в круглосуточном и круглогодичном циклах.
    Еще один аспект использования биогазовых установок, как то, возможность использовать в полном объеме установленную мощность агрегатов, сопоставляет их с традиционными устройствами получения энергии (нефть, газ и т.д.) и гарантирует их использование в ближайшей и долгосрочной перспективах.

    Внутренняя энергия 1,0 м3 биогаза, сопоставима с:

    1. 0,6 м3 природного газа;
    2. 0,74 л нефти;
    3. 0,65 л дизельного топлива;
    4. 0,48 л бензина.

    При сжигании 1,0 м3 биогаза выделяется 9,0 кВт тепловой энергии, что позволяет произвести до 1,5 кВт электрической энергии или обогреть помещение площадью до 80,0 м2 в течение нескольких часов.

    Характеристики горючести биогаза и прочих горючих газов несколько разняться, для сравнения они приведены в ниже следующей таблице:

    характеристики Газ
    Единица измерения Биогаз Природный газ Пропан Метан
    Теплота сгорания кВт*ч/м3 6,0 10,0 26,0 10,0
    Плотность кг/м3 1,2 0,7 2,01 0,72
    Соотношение плотности с воздухом кг/м3 0,9 0,54 1,51 0,55
    Температура воспламенения 700 650 470 650
    Скорость распространения пламени в воздухе м/с 0,25 0,39 0,42 0,37
    Предел воспламенения пламени в воздухе % 6,0 – 12,0 5,0 – 15,0 2,0 – 10,0 5,0 – 15,0

    Биогаз – это альтернативный вид топлива, постепенно завоевывающий рынок возобновляемых источников энергии в разных странах и на разных континентах нашей планеты.

    Биогазовая установка для частного дома

    В связи с тем, что в личном подсобном хозяйстве, количество образующихся органических отходов и продуктов деревообработки и переработки сельскохозяйственных культур, ограничено, то в качестве основного и единственного источника энергии, вне зависимости от направленности (тепловая, электрическая, газ), биогазовые установки рассматривать не целесообразно.

    К тому же, необходимо учитывать, что при работе подобных устройств, выделяется целая группа прочих газов (сероводород, аммиак и т.д.), которым свойственен специфический неприятный запах, что требует выполнять монтаж установки на некотором удалении от жилых помещений.

    Конструктивно, подобная установка может выглядеть следующим образом:

    • Главный элемент — это реактор, в качестве которого выступает емкость, соответствующая объемами сырья. Емкость может быть установлена в различном исполнении (подземная, наземная и частично заглубленная конструкция).
    • В емкости должны быть предусмотрены загрузочный люк, отводная труба или штуцер для отвода газа, люк для удаления переработанного сырья (может совмещаться с загрузочным) и механизм перемешивания, при необходимости. Монтируемые узлы и элементы должны герметично закрываться и держать определенное давление.
    • К штуцеру отводной трубы подсоединяется отводящий трубопровод, на котором устанавливается запорный вентиль и манометр, для контроля за давлением получаемого газа.
    • При необходимости, может быть установлен электрический привод на мешалке установки, а также насос и транспортер в системах подачи сырья.

    Для фермерского хозяйства

    При наличии у фермерского хозяйства, или иного не крупного предприятия, среднее количество органических отходов (пилорама, тепличное хозяйство, птицеферма и т.д.), появляется возможность смонтировать более крупную установку, позволяющую обеспечить собственные потребности в тепловой и электрической энергиях.
    В этом случае процесс производства топлива аналогичен процессу, при использовании в частном порядке, отличие лишь в мощности агрегатов и соответственно, объемах перерабатываемого сырья.

    Конструктивно, это может выглядеть следующим образом:

    На данной схеме представлены:

    • 1 – емкость накопитель продуктов жизнедеятельности сельскохозяйственных животных (навоз);
    • 2 – фекальный насос, обеспечивающий подачу навоза для переработки;
    • 3 – котел (реактор), агрегат в котором происходит процесс разложения и брожения сырья;
    • 4 – элемент, обеспечивающий отвод переработанного сырья;
    • 5 – отводящий трубопровод;
    • 6 – газгольдер, накопитель биогаза;
    • 7 – устройство по преобразовании газа в тепловую энергию (газовая горелка);
    • 8 – получаемая тепловая энергия;
    • 9 – устройство по преобразованию газа в электрическую энергию (газогенератор);
    • 10 и 11 – электрическая и тепловая энергии, получаемые при работе газогенератора.

    Биогазовая установка для предприятия

    Когда крупное предприятие, имеющее значительный объем отходов производства, строит биогазовую установку, то сам процесс ничем не отличается от выше перечисленных вариантов (личное и фермерское хозяйства).

    Разница лишь в мощности установки, ее геометрических размерах, наличии средств автоматики и защиты. Вариант такой установки, для крупного предприятия, может выглядеть следующим образом:

    Как правило, на крупные биогазовых установка, кроме стандартных операций, рассмотренных в выше рассмотренных вариантах комплектации, применяются и дополнительные, это:

    1. несколько ступеней очистки газа;
    2. подготовка газа перед подачей на переработку;
    3. охлаждение перед подачей на газогенератор;
    4. прочие системы, в зависимости от конструкции установки и видов используемого сырья.

    Средние цены

    В настоящее время, биогазовые установки изготавливаются рядом отечественных и зарубежных компаний.

    Наиболее популярны среди различных групп пользователей, следующие модели, это:

    • Мини биогазовая установка БУГ-М, производства Россия. В комплект установки входит оборудование емкостью 1,0 м3 (100 л) перерабатываемого сырья и выходом готового продукта в виде биогаза в объеме 1,0 м3/сутки и удобрения – 100 л/сутки.
      Стоимость комплекта – от 170000,00 рублей.
    • Биогазовая установка «BioMash-20», производство Россия.

    Объем перерабатываемого сырья составляет 700,0 кг/сутки, при этом выход готового продукта составляет:

    1. Электрической энергии – до 20,0 кВт/час;
    2. Тепловой энергии – до 2,4 Гкал/сутки.
      Данная модель может быть использована на животноводческих фермах по содержанию до 12 голов крупного рогатого скота, 250 свиней или до 1200 птиц, различных видов. Стоимость комплекта оборудования – от 2000000,00 рублей.
    • Биогазовые комплексы различной производительности, компании Rucons Gobal UG (Германия).
      Все оборудование изготавливается из нержавеющей стали и монтируется в отдельных технологических модулях (ферментация, смешивание, брожение, автоматика и управление и т.д.).
      Стоимость комплекта, в зависимости от производительности — от 2500000,00 рублей.

    Как сделать своими руками

    Умея работать с различным ручным инструментом, имея навыки сантехнических и сварочных работ, а также свободное время и желание, можно изготовить биогазовую установку малой мощности своими руками.

    Работы выполняются в соответствии с ниже приведенной схемой и в следующей последовательности:

    1. Монтируется корпус реактора, в котором будет происходить брожение. Для этого используется металлическая емкость или сооружается бетонная конструкция (№1 на схеме), произвольной формы.
    2. В верхней части реактора изготавливается крышка (№3 на схеме), а в боковых стенках – отверстия для загрузки сырья (№2 на схеме) и выгрузки переработанного материала (№% на схеме). Крышка и отверстия должны быть герметичны по отношению к окружающей среде.
    3. Отдельно устанавливается газгольдер, устройство, служащее накопителем биогаза (№4 на схеме).
    4. От газгольдера до места потребления монтируется трубопровод (№6 на схеме), с устройством вентилей и элементов защиты (клапана и задвижки).

    Плюсы и минусы

    Топливо, получаемое в биогазовых установках (биогаз), является возобновляемым и альтернативным традиционным, источником энергии.

    Использование подобных агрегатов позволяет добиться положительных результатов в различных составляющих их применения, это:

    • Экологическая – при устройстве подобных установок вблизи предприятий, являющихся поставщиками сырья, уменьшается защитная санитарная зона вокруг них. Снижаются выбросы вредных веществ в атмосферу.
    • Энергетическая – имея доступное сырье по минимальным ценам, а иногда и без таковой (бесплатно), в результате потребитель получает различные виды энергии и топлива с низкой себестоимостью.
    • Экономическая – монтаж биогазовых установок позволяет избежать строительства очистных сооружений и заградительных устройств (растекание навоза на животноводческих комплексах), и затрат по утилизации мусора.

    Достоинствами подобных агрегатов, также являются:

    1. Доступность различного вида сырья.
    2. Неисчерпаемость сырьевой базы, обеспеченная ростом сельскохозяйственного производства и объемов продукции пищевой отрасли.
    3. Обеспечивает утилизацию отходов жизнедеятельности животных и органического мусора.


    Недостатками являются:

    1. Являясь экологически чистым видом топлива, биогаз, тем не менее, при сжигании, выделяет определенное количество вредных веществ в атмосферу.
    2. Территориальная зависимость места размещения установки от района нахождения источников сырья (крупные животноводческие комплексы, перерабатывающие предприятия и объекты сельскохозяйственного производства).
    3. Высокая стоимость комплекта оборудования и соответственно продолжительные сроки его окупаемости.

    Биогаз-в условиях ЛПХ, как сделать ?

    Куратор по ветеринарии

    Как делают биогазовые установки ! Своими руками. Думаю будет полезно для ВАС.

    Как добыть биогаз в домашних условиях

    Вопрос получения метана интересен тем владельцам частных хозяйств, кто занимается разведением птицы или свиней, а также держит крупнорогатый скот. Как правило, в таких хозяйствах вырабатывается значительное количество органических отходов жизнедеятельности животных, они-то и могут принести немалую пользу, став источником дешевого топлива. Цель данного материала – рассказать, как добыть биогаз в домашних условиях, используя эти самые отходы.

    Общие сведения о биогазе

    Получаемый из различного навоза и птичьего помета домашний биогаз большей частью состоит из метана. Там его от 50 до 80% в зависимости от того, чьи отходы жизнедеятельности использовались для производства. Того самого метана, что горит в наших плитах и котлах, и за который мы платим порой немалые деньги согласно показаниям счетчика.

    Чтобы дать представление о количестве горючего, что теоретически можно добыть при содержании животных дома или на даче, представим таблицу с данными о выходе биогаза и содержании в нем чистого метана:

    Как можно понять из таблицы, для эффективного производства газа из коровьего навоза и силосных отходов понадобится довольно большое количество сырья. Выгоднее 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 присутствует азот, аммиак и кислород, но в незначительных количествах. Кстати, именно благодаря выделению сероводорода и аммиака навозная куча издает такой знакомый «приятный» запах. Что касается энергетического содержания, то 1 м3 метана теоретически может выделить при сжигании до 25 МДж (6.95 кВт) тепловой энергии. Удельная теплота сгорания биогаза зависит от доли метана в его составе.

    Для справки. На практике проверено, что для обогрева утепленного дома, находящегося в средней полосе, потребно около 45 м3 биологического горючего на 1 м2 площади за отопительный сезон.

    Природой устроено так, что биогаз из навоза образуется самопроизвольно и независимо от того, хотим его получать или нет. Навозная куча перегнивает в течение года – полутора, просто находясь на открытом воздухе и даже при отрицательной температуре. Все это время она выделяет биогаз, но только в небольших количествах, поскольку процесс растянут во времени. Причиной служат сотни видов микроорганизмов, находящихся в экскрементах животных. То есть, для начала газовыделения ничего не нужно, оно будет происходить самостоятельно. А вот для оптимизации процесса и его ускорения потребуется специальное оборудование, о чем пойдет речь далее.

    Технология получения биогаза

    Суть эффективного производства — ускорение природного процесса разложения органического сырья. Для этого находящимся в нем бактериям необходимо создать наилучшие условия для размножения и переработки отходов. И первое условие – поместить сырье в закрытую емкость – реактор, иначе — генератор биогаза. Отходы измельчаются и перемешиваются в реакторе с расчетным количеством чистой воды до получения исходного субстрата.

    Примечание. Чистая вода необходима для того, чтобы в субстрат не попали вещества, пагубно влияющие на жизнедеятельность бактерий. Как следствие, процесс брожения может сильно замедлиться.

    Промышленная установка по производству биогаза оборудована подогревом субстрата, средствами перемешивания и контроля над кислотностью среды. Перемешивание выполняется с целью удалить с поверхности твердую корку, что возникает во время брожения и мешает выделению биогаза. Длительность технологического процесса – не менее 15 дней, за это время степень разложения достигает 25%. Считается, что максимальный выход горючего происходит до 33% разложения биомассы.

    Технологией предусматривается ежедневное обновление субстрата, так обеспечивается интенсивное получение газа из навоза, в промышленных установках оно исчисляется сотнями кубических метров в день. Часть отработанной массы в размере порядка 5% от общего объема удаляется из реактора, а на ее место загружается столько же свежего биологического сырья. Отработанный материал используется в качестве органического удобрения полей.

    Схема биогазовой установки

    Получая биогаз в домашних условиях, невозможно создать столь благоприятные условия для микроорганизмов, как в промышленном производстве. И в первую очередь это утверждение касается организации подогрева генератора. Как известно, это требует затрат энергии, что ведет к существенному удорожанию себестоимости горючего. Контролировать соблюдение слабощелочной среды, присущей процессу брожения, вполне возможно. Только как ее корректировать в случае отклонений? Снова затраты.

    Владельцам частных хозяйств, желающим добывать биогаз своими руками, рекомендуется изготовить реактор простой конструкции из доступных материалов, а потом его модернизировать в силу своих возможностей. Что надо сделать:

    • герметично закрывающуюся емкость объемом не менее 1 м3. Разные баки и бочки малых размеров тоже подойдут, но горючего из них будет выделяться мало из-за недостаточного количества сырья. Такие объемы производства вас не устроят;
    • организовывая производство биогаза в домашних условиях, вы вряд ли станете делать подогрев емкости, а вот утеплить ее нужно обязательно. Другой вариант – заглубить реактор в землю, выполнив тепловую изоляцию верхней части;
    • установить в реакторе ручную мешалку любой конструкции, выведя рукоятку через верхнюю крышку. Узел прохода ручки должен быть герметичным;
    • предусмотреть патрубки для подачи и выгрузки субстрата, а также для отбора биогаза.

    Ниже показана схема биогазовой установки, размещенной ниже уровня земли:

    1 – генератор горючего (емкость из металла, пластика или бетона); 2 — бункер для заливки субстрата; 3 – технический люк; 4 – сосуд, играющий роль водяного затвора; 5 – патрубок выгрузки отработанных отходов; 6 – патрубок отбора биогаза.

    Как получить биогаз в домашних условиях?

    Операция первая – измельчение отходов до фракции, чей размер не более 10 мм. Так гораздо легче приготовить субстрат, да и бактериям будет проще перерабатывать сырье. Получившаяся масса тщательно перемешивается с водой, ее количество – около 0.7 л на 1 кг органики. Как уже сказано выше, воду следует использовать только чистую. Затем субстратом заполняется биогазовая установка, сделанная своими руками, после чего реактор герметично закрывается.

    Несколько раз в течении дня надо наведываться к емкости, чтобы перемешать содержимое. На 5-й день можно проверять наличие газа, и буде он появится, периодически откачивать его компрессором в баллон. Если этого вовремя не делать, то давление внутри реактора возрастет и брожение замедлится, а то и остановится вовсе. Спустя 15 дней надо производить выгрузку части субстрата и добавление такого же количество нового. Подробности можно узнать, просмотрев видео:http://cotlix.com/bi. shnix-usloviyax

    • Сергей Шошин, Махмуд и Анжелика Огородник это нравится

    Куратор по ветеринарии

    Сообщение отредактировал alexei7878: 26 ноября 2020 — 21:52

    • Сергей Шошин это нравится

    Куратор по ветеринарии

    Простые биогазовые установки дома

    На подворье любого хозяйства можно использовать не только энергию ветра, солнца, но и биогаза.

    Биогаз — газообразное топливо, продукт анаэробного микробиологического разложения органических веществ. Биогазовые технологии — это наиболее радикальный, экологически чистый, безотходный способ переработки, утилизации и обеззараживания разнообразных органических отходов растительного и животного происхождения.

    Условия получения и энергетическая ценность биогаза.

    Тем, кто захочет построить на подворье малогабаритную биогазовую установку, необходимо детально знать из какого сырья и по какой технологии можно получить биогаз.

    Биогаз получают в процессе анаэробной (без доступа воздуха) ферментации (разложения) органических веществ (биомассы) различного происхождения: птичий помет, ботва, листья, солома, стебли растений и другие органические отходы индивидуального хозяйства. Таким образом, биогаз можно производить из всех хозяйственно-бытовых отходов, которые имеют способность бродить и разлагаться в жидком или влажном состоянии без доступа кислорода. Анаэробные установки (ферментаторы) дают возможность перерабатывать любую органическую массу при протекании процесса в две фазы: разложение органической массы (гидратация) и ее газификация.

    Применение органической массы, прошедшей микробиологическое разложение в биогазовых установках, повышает плодородие почв, урожайность различных культур на 10-50 %.

    Биогаз, который выделяется в процессе сложного брожения органических отходов, состоит из смеси газов: метана («болотного» газа) — 55-75 %, углекислого газа — 23-33 %, сероводорода — 7 %. Метановое брожение — бактериальный процесс. Главное условие его протекания и производства биогаза — наличие тепла в биомассе без доступа воздуха, что можно создать в простых биогазовых установках. Установки несложно соорудить в индивидуальных хозяйствах в виде специальных ферментаторов для сбраживания биомассы.

    В приусадебном хозяйстве основным органическим сырьем для загрузки в ферментатор является навоз.

    На первом этапе загрузки в емкость ферментатора навоза крупного рогатого скота продолжительность процесса ферментации должна быть 20 сут, свиного навоза — 30 сут. Большее количество газа получают при загрузке различных органических компонентов по сравнению с загрузкой лишь одного компонента. Например, при переработке навоза крупного рогатого скота и птичьего помета в биогазе может содержаться до 70 % метана, что значительно повышает эффективность биогаза как топлива. После того, как процесс сбраживания стабилизируется, следует загружать сырье в ферментатор ежедневно, но не более 10 % количества перерабатываемой в нем массы. Рекомендуемая влажность сырья летом 92-95 %, зимой — 88-90 %.

    В ферментаторе, наряду с производством газа, осуществляется обеззараживание органических отходов от патогенной микрофлоры, дезодорация выделяемых неприятных запахов. Получаемый ил коричневого цвета периодически выгружается из ферментатора и используется как удобрение.

    Для подогрева перерабатываемой массы используют тепло, которое выделяется при ее разложении в биоферментаторе. При понижении температуры в ферментаторе снижается интенсивность газовыделения, так как микробиологические процессы в органической массе замедляются. Поэтому надежная теплоизоляция биогазовой установки (биоферментатора) одно из наиболее важных условий ее нормальной работы.

    Для обеспечения необходимого режима ферментации рекомендуется смешивать закладываемый в ферментатор навоз с горячей водой (желательно 35-40 °С). Потери тепла необходимо сводить к минимуму также при периодической догрузке и очистке ферментатора. Для лучшего обогрева ферментатора можно использовать «тепличный эффект». Для этого над куполом устанавливают деревянный или легкий металлический каркас и покрывают полиэтиленовой пленкой. Наилучшие результаты достигаются при температуре сырья, которое сбраживается, 30-32 °С и влажности 90-95 %. На юге Украины биогазовые установки могут работать эффективно без дополнительного подогрева органической массы в ферментаторе. В районах средней и северной полосы часть получаемого газа необходимо расходовать в холодные периоды года на дополнительный подогрев сбраживаемой массы, что усложняет конструкцию биогазовых установок. Возможна ситуация, когда после первого наполнения ферментатора и начала отбора газа последний не горит. Это объясняется тем, что первоначально полученный газ содержит более 60 % углекислого газа. В этом случае его необходимо выпустить в атмосферу и через 1-3 дня работа биогазовой установки будет происходить в стабильном режиме.

    При ферментации экскрементов от одного животного можно получить за сутки: крупного рогатого скота (живая масса 500-600 кг) — 1,5 куб.м биогаза, свиньи (живая масса 80-100 кг) — 0,2 куб.м, курицы или кроля — 0,015 куб.м.

    За одни сутки ферментации из навоза крупного рогатого скота образуется 36 % биогаза, а свиного — 57 %. По количеству энергии 1 куб.м биогаза эквивалентен 1,5 кг каменного угля, 0,6 кг керосина, 2 кВт/ч электроэнергии, 3,5 кг дров, 12 кг навозных брикетов.

    Широкое развитие биогазовые технологии получили в Китае, они активно внедряются в ряде стран Европы, Америки, Азии, Африки. В Западной Европе, например в Румынии, Италии, более 10 лет назад начали массово применять малогабаритные биогазовые установки с объемом перерабатываемого сырья 6-12 куб.м.

    Владельцы приусадебных и фермерских хозяйств в Украине тоже начали проявлять интерес к таким установкам. На территории любой усадьбы можно оборудовать одну из наиболее простых биогазовых установок, которые, например, применяются в индивидуальных хозяйствах Румынии. Согласно приведенным на рис. 1-а, размерам оборудуют яму 1 и купол 3. Яму облицовывают железобетонными плитами толщиной 10 см, которые штукатурят цементным раствором и для герметичности покрывают смолой. Из кровельного железа сваривают колокол высотой 3 м, в верхней части которого будет скапливаться биогаз. Для защиты от коррозии колокол периодически красят двумя слоями масляной краски. Еще лучше предварительно покрыть колокол изнутри свинцовым суриком.

    В верхней части колокола устанавливают патрубок 4 для отвода биогаза и манометр 5 для измерения его давления. Газоотводящий патрубок 6 можно изготовить из резинового шланга, пластмассовой или металлической трубы.

    Вокруг ямы-ферментатора устраивают бетонную канавку-гидрозатвор 2, наполненную водой, в которую погружают нижний бортик колокола на 0,5 м.

    Подавать газ к кухонной плите можно по металлическим, пластмассовым или резиновым трубкам. Чтобы зимой из-за замерзания конденсирующейся воды трубки не разрывало, применяют несложное устройство (рис. 1-б): U-образную трубку 2 присоединяют к трубопроводу 1 в самой нижней точке. Высота ее свободной части должна быть больше давления биогаза (в мм. вод. ст.). Конденсат 3 сливается через свободный конец трубки, при этом не будет утечки газа.

    Во втором варианте установки (рис. 1-в) яму 1 диаметром 4 мм глубиной 2 м обкладывают внутри кровельным железом, листы которого плотно сваривают. Внутреннюю поверхность сварного резервуара покрывают смолой для антикоррозионной защиты. С наружной стороны верхней кромки резервуара из бетона устраивают кольцевую канавку 5 глубиной до 1 м, которую заливают водой. В нее свободно устанавливают вертикальную часть купола 2, закрывающую резервуар. Таким образом канавка с залитой в нее водой служит гидрозатвором. Биогаз собирается в верхней части купола, откуда через выпускной патрубок 3 и далее по трубопроводу 4 (или шлангу) подается к месту использования.

    В круглый резервуар 1 загружается около 12 куб.м органической массы (желательно свежего навоза), которая заливается жидкой фракцией навоза (мочой) без добавления воды. Через неделю после заполнения ферментатор начинает работать. В данной установке емкость ферментатора составляет 12 куб.м, что дает возможность сооружать ее для 2-3 семей, дома которых расположены недалеко. Такую установку можно построить на подворье, если семья выращивает на подряде бычков или содержит несколько коров.

    Конструктивно-технологические схемы простейших малогабаритных установок приведены на рис. 1-г, д, е, ж. Стрелками обозначены технологические перемещения исходной органической массы, газа, ила. Конструктивно купол может быть жестким или изготовленным из полиэтиленовой пленки. Жесткий купол можно выполнить с длинной цилиндрической частью для глубокого погружения в перерабатываемую массу «плавающим» (рис. 1-г) или вставленным в гидравлический затвор (рис. 1-д). Купол из пленки можно вставить в гидрозатвор (рис. 1-е) или изготовить в виде цельно клееного большого мешка (рис. 1-ж). В последнем исполнении на мешок из пленки укладывают груз 9, чтобы мешок не очень раздувался, а также для образования под пленкой достаточного давления.

    Газ, который собирается под куполом или пленкой, поступает по газопроводу к месту использования. Для избежания взрыва газа на выпускном патрубке можно установить отрегулированный на определенное давление клапан. Однако, опасность взрыва газа маловероятна, поскольку при значительном повышении давления газа под куполом последний будет приподнятый в гидравлическом затворе на критическую высоту и опрокинется, выпустив при этом газ.

    Выработка биогаза может быть снижена из-за того, что на поверхности органического сырья в ферментаторе при ее брожении образуется корка. Для того, чтобы она не препятствовала выходу газа, ее разбивают, перемешивая массу в ферментаторе. Перемешивать можно не вручную, а путем присоединения снизу к куполу металлической вилки. Купол поднимается в гидравлическом затворе на определенную высоту при накоплении газа и опускается по мере его использования.

    Благодаря систематическому движению купола сверху-вниз, соединенные с куполом вилки будут разрушать корку.

    Высокая влажность и наличие сероводорода (до 0,5 %) способствует повышенной коррозии металлических частей биогазовых установок. Поэтому состояние всех металлических элементов ферментатора регулярно контролируют и места повреждений тщательно защищают, лучше всего свинцовым суриком в один или два слоя, а затем красят в два слоя любой масляной краской.

    Рис. 1. Схемы простейших биогазовых установок:

    а). с пирамидальным куполом: 1 — яма для навоза; 2 — канавка-гидрозатвор; 3 — колокол для сбора газа; 4, 5 — патрубок для отвода газа; 6 — манометр;

    б). устройство для отвода конденсата: 1 — трубопровод для отвода газа; 2 — U-образная труба для конденсата; 3 — конденсат;

    в). с коническим куполом: 1 — яма для навоза; 2 — купол (колокол); 3 — расширенная часть патрубка; 4 — труба для отвода газа; 5 — канавка-гидрозатвор;

    г, д, е, ж — схемы вариантов простейших установок: 1 — подача органических отходов; 2 — емкость для органических отходов; 3 — место сбора газа под куполом; 4 — патрубок для отвода газа; 5 — отвод ила; 6 — манометр; 7 — купол из полиэтиленовой пленки; 8 — водяной затвор; 9 — груз; 10 — цельноклееный полиэтиленовый мешок.

    Биогазовая установка с подогревом сбраживаемой массы теплом, выделяемым при разложении навоза в аэробном ферментаторе, приведена на рис. 2, включает метантанк — цилиндрическую металлическую емкость с заливной горловиной 3, сливным краном 9, механической мешалкой 5 и патрубком 6 отбора биогаза.

    Ферментатор 1 можно сделать прямоугольным из деревянных материалов. Для выгрузки обработанного навоза боковые стенки выполнены съемными. Пол ферментатора — решетчатый, через технологический канал 10 воздух продувают из воздуходувки 11. Сверху ферментатор закрывают деревянными щитами 2. Чтобы уменьшить потери тепла, стенки и днище изготавливают с теплоизоляционной прослойкой 7.

    Работает установка так. В метантанк 4 через Головину 3 заливают предварительно подготовленный жидкий навоз влажностью 88-92 %, уровень жидкости определяют по нижней части заливной горловины. Аэробный ферментатор 1 через верхнюю открывающуюся часть заполняют подстилочным навозом или смесью навоза с рыхлым сухим органическим наполнителем (солома, опилки) влажностью 65-69 %. При подаче воздуха через технологический канал в ферментаторе начинает разлагаться органическая масса и выделяется тепло. Его достаточно для подогрева содержимого метантанка. В результате происходит выделение биогаза. Он накапливается в верхней части метантанка. Через патрубок 6 его используют для бытовых нужд. В процессе сбраживания навоз в метантенке перемешивается мешалкой 5.

    Такая установка окупится уже за год только за счет утилизации отходов в личном хозяйстве.

    Рис. 2. Схема биогазовой установки с подогревом:
    1 — ферментатор; 2 — деревянный щит; 3 — заливная горловина; 4 — метантанк; 5 — мешалка; 6 — патрубок для отбора биогаза; 7 — теплоизоляционная прослойка; 8 — решетка; 9 — сливной кран для переработанной массы; 10 — канал для подачи воздуха; 11 — воздуходувка.

    Индивидуальная биогазовая установка (ИБГУ-1) для крестьянской семьи, имеющей от 2 до 6 коров или 20-60 свиней, или 100-300 голов птицы (рис. 3). Установка ежесуточно может перерабатывать от 100 до 300 кг навоза и производит 100-300 кг экологически чистых органических удобрений и 3-12 куб.м биогаза.

    Для приготовления пищи на семью из 3-4 человек необходимо сжигать 3-4 куб.м биогаза в сутки, для отопления дома площадью 50-60 кв.м — 10-11 куб.м. Установка может работать в любой климатической зоне. К их серийному производству приступил тульский завод «Стройтехника» и ремонтно-механический завод «Орловский» (г. Орел).

    Рис. 3. Схема индивидуальной биогазовой установки ИБГУ-1:
    1 — заливная горловина; 2 — мешалка; 3 — патрубок для отбора газа; 4 — теплоизоляционная прослойка; 5 — патрубок с краном для выгрузки переработанной массы; 6 — термометр.

    Биогазовая установка: переработка органических отходов с пользой

    Повышение цен на энергоресурсы вынуждает искать альтернативные варианты обогрева. Хороших результатов можно добиться путем самостоятельного производства биогаза из доступного органического сырья. В этой статье мы расскажем о цикле производства, устройстве биореактора и сопутствующем оборудовании.

    При соблюдении элементарных эксплуатационных правил газовый реактор полностью безопасен и способен обеспечить топливом и электроэнергией хоть небольшой дом, хоть целый агропромышленный комплекс. Результат работы биореактора — не только газ, но и один из самых ценных видов удобрений, основная составляющая натурального гумуса.

    Как получают биогаз

    Для получения биогаза органическое сырье помещают в условия, благоприятные для развития нескольких видов бактерий, которые в процессе жизнедеятельности выделяют метан. Биомасса проходит три цикла превращений, и на каждом этапе принимают участие разные штаммы анаэробных организмов. Кислород для их жизнедеятельности не требуется, но имеет большое значение состав сырья и его консистенция, а также температура и внутреннее давление. Оптимальными считаются условия с температурой 40–60 °С при давлении до 0,05 атм. Загруженное сырье начинает вырабатывать газ после продолжительной активации, которая занимает от нескольких недель до полугода.

    Начало выхода газа в расчетном объеме свидетельствует о том, что колонии бактерий уже достаточно многочисленны, поэтому спустя 1–2 недели в реактор дозировано добавляют свежее сырье, которое почти сразу активируется и вступает в цикл производства.

    Для поддержания оптимальных условий сырье периодически перемешивают, используют часть тепла от газового отопления для поддержания температуры. Полученный газ содержит от 30 до 80% метана, 15–50% углекислого газа, небольшие примеси азота, водорода и сероводорода. Для использования в хозяйстве газ обогащают, удаляя из него углекислоту, после этого топливо может быть применено в широком спектре энергооборудования: от двигателей электростанций до отопительных котлов.

    Какое сырье подходит для производства

    Вопреки расхожему мнению, навоз не является лучшим сырьем для производства биогаза. Выход топлива из тонны чистого навоза всего 50–70 м 3 с концентрацией 28–30%. Однако именно в отходах жизнедеятельности животных содержится большинство необходимых бактерий для быстрого запуска и поддержания эффективной работы реактора.

    По этой причине навоз смешивают с отходами растениеводства и пищевой промышленности в соотношении 1:3. В качестве растительного сырья используют:

    Сырье Выход с 1 т сырья Концентрация СН4
    Силос из стеблей и початков кукурузы 400 м 3 50-56%
    Силос из травы и зерновых 200-230 м 3 49-54%
    Кормовой картофель, свекла, зерно 500-600 м 3 50-65%
    Отходы пекарен и пищевой промышленности (соя, овёс) 700-750 м 3 55-58%
    Растительные масла, жир, глицерин 8500-1200 м 3 65-68%

    Сырье нельзя просто засыпать в реактор, нужна определенная подготовка. Исходный субстрат измельчают до фракции 0,4–0,7 мм и разбавляют водой в количестве около 25–30% от сухой массы. В больших объемах смесь требует более тщательного смешивания в устройствах гомогенизации, после чего она готова к загрузке в реактор.

    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.

    Отвод газа и обогащение

    Из-под купола газгольдера газ отводят через трубопровод в емкость с водяным затвором. Толщина водного слоя над выходом трубки определяет рабочее давление в реакторе и обычно составляет 250–400 мм.

    После водяного затвора газ может использоваться в отопительном оборудовании и для приготовления пищи. Однако для работы двигателей внутреннего сгорания нужно более высокое содержание метана, поэтому газ обогащают.


    Первый этап обогащения — снижение концентрации углекислоты в газе. Для этого можно использовать специальное оборудование, работающее на принципе химической абсорбции или на полупроницаемых мембранах. В домашних условиях обогащение возможно также методом пропускания газа через толщу воды, в которой растворяется до половины СО2. Газ распыляется на мелкие пузырьки через трубчатые аэраторы, насыщенная углекислотой вода должна периодически отводиться и распыляться в условиях нормальной атмосферы. В растениеводческих комплексах такую воду успешно используют в системах гидропоники.

    На втором этапе обогащения снижают влажности газа. Эта функция присутствует в большинстве обогатительных устройств фабричного изготовления. Самодельные осушители имеют вид Z-образной трубки, заполненной силикагелем.

    Использование биогаза: специфика и оборудование

    Большинство современных моделей отопительной техники рассчитаны на работу с биогазом. Устаревшие котлы могут быть относительно легко переоборудованы заменой горелки и устройства подготовки газовоздушной смеси.

    Для получения газа под рабочим давлением используется обычный поршневой компрессор с ресивером, установленный на работу с давлением в 1,2 от расчетного. Нормализация давления осуществляется газовым редуктором, это помогает избежать перепадов и поддерживать ровное пламя.

    Производительность биореактора должна быть как минимум на 50% выше потребления. Излишков газа в производстве не образуется: когда давление превышает 0,05–0,065 атм, реакция почти полностью замедляется, и восстанавливается только после того, как часть газа будет откачана.

    Очистка биогаза

    Мало кто из обывателей имеет понятие о том, что представляет собой биогаз, и как происходит его очистка. Дабы исправить данный пробел, мы и подготовили данную публикацию.

    Напомним, что под биогазом понимают вещество, получаемое посредством водородного или метанового брожения, так называемой биомассы. Именно биомасса сегодня является самым крупным возобновляемым ресурсом по использованию в мировом хозяйстве.

    Если рассматривать метановое разложение биомассы, то оно может происходить под воздействием сразу 3 разновидностей бактерий. Интересно, что в цепочке питания последующие поколения бактерий кормятся продуктами жизнедеятельности предшествующих. Первая разновидность представлена бактериями гидролизными, вторая — кислотообразующими, третья — метанообразующими. Уточним, что одна из разновидностей биогаза — это, так называемый биоводород, в котором окончательным продуктом жизнедеятельности данных бактерий является водород, а вовсе не метан.

    Сегодня во всем мире функционируют тысячи разных биогазовых установок. В настоящее время получение биогаза ведется в станциях самых разных масштабов. Это и малые очистные системы, и установки, обеспечивающие предприятия собственной энергией, и централизованные огромные энергопарки, специализацией которых является подача газа, а также электроэнергии непосредственно в сеть.

    Интересно, что подобные системы сегодня можно практически везде обнаружить и на с/х фермах, и на спиртовых — сахарных заводах, и на мясокомбинатах, и т.д. В данном случае они используются в качестве очистных сооружений. Все обосновано, ведь биогазовые установки являются самыми активными и выгодными системами очистки, в отличие от иных, потребляющих энергию. Обобщим все дополнительные достоинства таких установок:

    • выработка тепла и электричества;
    • образование биометана и биоудобрений;
    • защита окружающей среды, ведь производство биогаза предотвращает выброс в атмосферу метана;
    • экономия капрасходов на возведение очистных сооружений, если строится новое предприятие.

    Не будем вдаваться в тонкости функционирования биогазовых станций, лишь укажем, что сохраняют биогаз в емкостях для хранения, так называемых газгольдерах, где выравнивается давление, а также состав газа.

    По газовой системе из него осуществляется непрерывная подача биогаза в дизель-газовый либо газовый теплоэлектрогенератор. Отметим, что газовая система отвечает и за осушку биогаза, и за его очищение от сероводорода, а также за, так называемую газоподготовку.

    Если цель — не получение электроэнергиии, а, в первую очередь, газа, то тогда биогазовые станции комплектуются системами его очистки и производится так называемая доочистка газа. Технологии доочистки газа весьма разнообразны. Большинство из них, заметим, нацелены на очистку биогаза от двуокиси углерода. Наиболее распространены из них:

    • промывка газов сквозь жидкие поглотители (к примеру, воду);
    • вымораживание;
    • адсорбция при низких температурах.

    Отметим, что все они в технологическом плане не очень сложны.

    Обычно, процесс доочистки разделяется на несколько стадий. В начале газ осушается, затем сжимается до установленного рабочего давления. Следующий этап — очистка от примесей, затем охлаждение и отделение СО2. Последний, заметим, извлекают в жидком состоянии. Окончательная стадия доочистки газа предполагает его нагревание в экономайзере с помощью потока тёплого входящего биогаза. Такой прием позволяет уравнять на выходе температуры очищенного и входящего газа. Описанная система очистки газа основывается на технологии криогенного газоразделения. При ней сначала уменьшают содержание влаги, затем, сероводорода, а далее углекислоты.

    Все просто, на начальном этапе биогаз перенасыщен влагой. Дабы очистить его охлаждают. Этого можно достичь, просто пропустив биогаз по подземной трубе для конденсата влаги при более низких показателях температуры. Когда газ снова подогревается, в нем содержание влаги уже существенно уменьшается. Данное высушивание биогаза в особенности полезно для применяемых счетчиков газа сухого, ведь они с течением времени, как правило, заполняются влагой.

    Уменьшение сероводорода в биогазе (мы говорим о наиболее простом и экономичном способе) добиваются сухой доочисткой в спецфильтре. Как абсорбер применяют металлическую «губку», состоящую из деревянной стружки и смеси окиси железа. Интересно, что металлическая губка размером в 0,035 м 3 способна из биогаза «вытянуть» почти 4 кг серы. При содержании сероводорода в биогазе около 0,2%, этого объема губки хватит для очистки 2,5 тысяч метров кубических газа от сероводорода. Заметим, что для регенерирования губки, ее некоторое время держат на воздухе. Данную методику также отличает минимальная стоимость и незамысловатость эксплуатации фильтра, что в совокупности представляет надежную защиту и газгольдера, и компрессоров, и двигателей от коррозии, которую вызывает продолжительное воздействие сероводорода, присутствующего биогазе. С этой же целью применяют и окись цинка, которая является результативным абсорбентом сероводорода. Отметим, что последнее вещество характеризуется и дополнительными плюсами, т.к. выделяет и соединения органические серы (меркаптан, карбонил и т.п.).

    В отличие от предыдущих, уменьшение углекислоты в биогазе представляет собой наиболее сложный и дорогостоящий процесс.

    Самостоятельное производство биогаза

    Рост цен на энергоносители заставляет задуматься о возможности обеспечить себя ими самостоятельно. Один из вариантов — биогазовая установка. С ее помощью из навоза, помета и растительных остатков получают биогаз, который после очистки можно использовать для газовых приборов (плиты, котла), закачивать в баллоны и использовать его как топливо для автомобилей или электрогенераторов. В общем — переработка навоза в биогаз может обеспечить все потребности дома или фермы в энергоносителях.

    Постройка биогазовой установки — способ самостоятельного обеспечения энергоресурсами

    Общие принципы

    Биогаз — продукт, который получается при разложении органических веществ. В процессе гниения/брожения выделяются газы, собрав которые, можно обеспечить нужды собственного хозяйства. Оборудование, в котором происходит данный процесс называю «биогазовая установка».

    В некоторых случаях выход газа чрезмерный, тогда его запасают в газгольдерах — для использования в период его недостаточного количества. При грамотной организации процесса газа может быть слишком много, тогда его излишки можно продавать. Еще один источник дохода — перебродившие остатки. Это высокоэффективное и безопасное удобрение — в процессе сбраживания погибает большинство микроорганизмов, семена растений теряют свою всхожесть, яйца паразитов становятся нежизнеспособными. Вывоз на поля таких удобрений положительно влияет на урожайность.

    Условия для выработки газа

    Процесс образования биогаза происходит за счет жизнедеятельности разного рода бактерий, которые содержатся в самих отходах. Но для того чтобы они активно «работали» необходимо им создать определенные условия: влажность и температуру. Для их создания строятся биогазовая установка. Это комплекс устройств, основа которого — биореактор, в котором и происходит разложение отходов, который сопровождается газообразованием.

    Организация цикла переработки навоза и растительных отходов в биогаз

    Различают три режима переработки навоза в биогаз:

    • Психофильный режим. Температура в биогазовой установке от +5°C до +20°C. При таких условиях процесс разложения идет медленно,газа образуется намного, его качество низкое.
    • Мезофильный. На этот режим установка выходит при температуре от +30°C до +40°C. В этом случае активно размножаются мезофильные бактерии. Газа при этом образуется больше, процесс переработки занимает меньше времени — от 10 до 20 дней.
    • Термофильный. Эти бактерии размножаются при температуре от +50°C. Процесс идет быстрее всего (3-5 дней), выход газа — самый большой (при идеальных условиях с 1 кг завоза можно получить до 4,5 литров газа). Большинство справочных таблиц по выходу газа от переработки даны именно для этого режима, так что при использовании других режимов стоит делать корректировку в меньшую сторону.

    Сложнее всего в биогазовых установках реализуется термофильный режим. Тут требуется качественная теплоизоляция биогазовой установки, подогрев и система контроля за температурой. Зато на выходе получаем максимальное количество биогаза. Еще одна особенность термофильной переработки — невозможность дозагрузки. Остальные два режима — психофильный и мезофильный — позволяют ежедневно добавлять свежую порцию подготовленного сырья. Но, при термофильном режиме, малый срок переработки позволяет разделить биореактор на зоны, в которых будет перерабатываться своя доля сырья с разными сроками загрузки.

    Схема биогазовой установки

    Основа биогазовой установки — биореактор или бункер. В нем происходит процесс брожения, в нем же скапливается полученный газ. Также есть бункер загрузки и выгрузки, выработанный газ выводится через вставленную в верхнюю часть трубу. Далее идет система доработки газа — ее очистка и повышение давления в газопроводе до рабочего.

    Схема установки для переработки навоза в биогаз

    Для мезофильных и термофильных режимов необходима также система подогрева биореактора — для выхода на требуемые режимы. Для этого обычно используются газовые котлы, работающие на произведенном топливе. От него система трубопроводов идет в биореактор. Обычно это полимерные трубы, так как они лучше всего переносят нахождение в агрессивной среде.

    Еще биогазовая установка нуждается в системе для перемешивания субстанции. При брожении вверху образуется твердая корка, тяжелые частицы оседают вниз. Все это вместе ухудшает процесс газообразования. Для поддержания однородного состояния перерабатываемой массы и необходимы мешалки. Они могут быть механическими и даже ручными. Могут запускаться по таймеру или вручную. Все зависит от того, как сделана биогазовая установка. Автоматизированная система более дорога при монтаже, но требует минимума внимания при эксплуатации.

    Простейшая биогазовая установка из пластиковой бочки

    Биогазовая установка по типу расположения может быть:

    Более затратны в установке заглубленные — требуется большой объем земельных работ. Но при эксплуатации в наших условиях они лучше — проще организовать утепление, меньше расходы на подогрев.

    Что можно перерабатывать

    Биогазовая установка по сути всеядна — перерабатываться может любая органика. Подходит любой навоз и моча, растительные остатки. Негативно влияют на процесс моющие вещества, антибиотики, химия. Их поступление желательно минимизировать, так как они убивают флору, которая занимается переработкой.

    Сколько можно получить биогаза из различных отходов

    Идеальным считается навоз КРС, так как в нем содержатся микроорганизмы в большом количестве. Если в хозяйстве нет коров, при загрузке биореактора желательно добавить некоторую часть помета, для заселения субстрата требуемой микрофлорой. Растительные остатки предварительно измельчаются, разводятся с водой. В биореакторе смешиваются растительное сырье и экскременты. Такая «заправка» перерабатывается дольше, но на выходе при правильном режиме, имеем наибольший выход продукта.

    Определение местоположения

    Чтобы минимизировать затраты на организацию процесса, имеет смысл расположить биогазовую установку неподалеку от источника отходов — возле построек, где содержится птица или животные. Разработать конструкцию желательно так, чтобы загрузка происходила самотеком. Из коровника или свинарника можно проложить под уклоном трубопровод, по которому навоз будет самотеком поступать в бункер. Это существенно облегчает задачу по обслуживанию реактора, да и уборку навоза тоже.

    Наиболее целесообразно расположить биогазовую установку так, чтобы отходы с фермы могли поступать самотеком

    Обычно строения с животными находятся на некотором отдалении от жилого дома. Потому выработанный газ нужно будет передавать к потребителям. Но протянуть одну газовую трубу дешевле и проще, чем организовывать линию по транспортировке и загрузке навоза.

    Биореактор

    К емкости для переработки навоза предъявляются довольно жесткие требования:

    • Она должна быть непроницаемой для воды и газов. Водонепроницаемость должна действовать в обе стороны: жидкость из биореактора не должна загрязнять почву, а подземные воды не должны изменять состояние сбраживаемой массы.
    • Биореактор должен обладать высокой прочностью. Он должен выдерживать массу полужидкого субстрата, давление газа внутри емкости, действующее снаружи давление грунта. В общем, при строительстве биореактора необходимо уделить особое внимание его прочности.

    Для домашнего использования и сезонного производства биотоплива (в теплое время года) в малых объемах подойдет пластиковый бак с крышкой

    Все эти требования по строительству биогазовой установки должны выполняться, так как они обеспечивают безопасность и создают нормальные условия для переработки навоза в биогаз.

    Из каких материалов можно сделать

    Стойкость к агрессивных средам — это основное требование к материалам, из которых можно сделать емкость. Субстрат в биореакторе может иметь кислую или щелочную реакцию. Соответственно материал, из которого изготавливают емкость, должен хорошо переносить различные среды.

    Этим запросам отвечают не так много материалов. Первое что приходит на ум — металл. Он прочен, из него можно сделать емкость любой формы. Что хорошо, что использовать можно готовую емкость — какую-то старую цистерну. В этом случае строительство биогазовой установки займет совсем немного времени. Недостаток металла — он вступает в реакцию с химически активными веществами и начинает разрушаться. Для нейтрализации данного минуса металл покрывается защитным покрытием.

    Отличный вариант — емкость биореактора из полимера. Пластик химически нейтрален, не гниет, не ржавеет. Только надо выбирать из таких материалов, которые выносят заморозку и нагрев до достаточно высоких температур. Стенки реактора должны быть толстыми, желательно армированными стекловолокном. Такие емкости недешевы, зато они служат долго.

    Построить биореактор для выработки биогаза можно и из кирпича, но его надо хорошо заштукатурить с использованием присадок, обеспечивающих гидро- и газо- непроницаемость

    Более дешевый вариант — биогазовая установка с емкостью из кирпича, бетонных блоков, камня. Для того чтобы кладка выдерживала высокие нагрузки, необходимо армирование кладки ( в каждом 3-5 ряду в зависимости от толщины стены и материала). После завершения процесса возведения стен для обеспечения водо- и газо- непроницаемости необходима последующая многослойная обработка стен как изнутри, так и снаружи. Стены штукатурят цементно-песчаным составом с добавками (присадками), обеспечивающими требуемые свойства.

    Определение размеров реактора

    Объем реактора зависит от выбранной температуры переработки навоза в биогаз. Чаще всего выбирается мезофильная — ее легче поддерживать и она предполагает возможность ежедневной дозагрузки реактора. Выработка биогаза после выхода на нормальный режим (порядка 2 дней) идет стабильно, без всплесков и провалов (при создании нормальных условий). В этом случае имеет смысл рассчитать объем биогазовой установки в зависимости от количества навоза, образующегося в хозяйстве за сутки. Все легко подсчитывается, исходя из среднестатистических данных.

    Порода животных Объем экскрементов за сутки Исходная влажность
    КРС 55 кг 86%
    Свинья 4,5 кг 86%
    Куры 0,17 кг 75%

    Разложение навоза при мезофильных температурах идет от 10 до 20 дней. Соответственно, объем рассчитывается умножением на 10 или 20. При расчете необходимо учитывать количество воды, которое необходимо для приведения субстрата к идеальному состоянию — его влажность должна быть 85-90%. Найденный объем увеличивают на 50%, так как максимальная загрузка не должна превышать 2/3 по объему резервуара — под потолком должен скапливаться газ.

    Например, в хозяйстве 5 коров, 10 свиней и 40 кур. За сути образуется 5 * 55 кг + 10 * 4,5 кг + 40 * 0,17 кг = 275 кг + 45 кг + 6,8 кг = 326,8 кг. Чтобы привести куриный помет к влажности 85% необходимо добавить чуть больше 5 литров воды (это еще 5 кг). Итого общая масса получается 331,8 кг. Для переработки за 20 дней необходимо: 331,8 кг * 20 = 6636 кг — около 7 кубов только под субстрат. Найденную цифру умножаем на 1,5 (увеличиваем на 50%), получаем 10,5 куб. Это и будет расчетная величина объема реактора биогазовой установки.

    Загрузка и выгрузка

    Люки загрузки и разгрузки ведут непосредственно в емкость биореактора. Для того чтобы субстрат равномерно распределялся по всей площади, делают их в противоположных концах емкости.

    Схема биогазового реактора без пологрева

    При заглубленном способе установки биогазовой установки, загрузочные и разгрузочные трубы подходят к корпусу под острым углом. Причем нижний конец трубы должен находится ниже уровня жидкости в реакторе. Таким образом исключается попадание воздуха в емкость. Также на трубах ставят поворотные или отсечные задвижки, которые в нормальном положении закрыты. Открываются они только на время загрузки или выгрузки.

    Так как в навозе могут содержаться крупные фрагменты (элементы подстилки, стебли травы и т.д.), трубы малого диаметра будут часто забиваться. Потому для загрузки-выгрузки они должны быть диаметром 20-30 см. Монтировать их необходимо до начала работ по утеплению биогазовой установки, но после того, как емкость установлена на место.

    Формы биореакторов и варианты расположения люков загрузки и разгрузки

    Наиболее удобный режим работы биогазовой установки — с регулярной загрузкой и выгрузкой субстрата. Данная операция может проводится раз в сутки или раз в двое суток. Навоз и другие компоненты предварительно собираются в накопительной емкости, где доводятся до требуемого состояний — измельчаются, при необходимости увлажняются и перемешиваются. Для удобства в данной емкости может быть механическая мешалка. Подготовленный субстрат выливается в приемный люк. Если расположить приемную емкость на солнце, субстрат будет предварительно нагреваться, что уменьшит затраты на поддержание требуемой температуры.

    Глубину установки приемного бункера желательно рассчитать так, чтобы отходы стекали в него самотеком. То же касается выгрузки в биореактор. Лучший случай, если подготовленный субстрат будет двигаться самотеком. А отгораживать его на время подготовки будет заслонка.

    Биогазовая установка с мешалкой и подогревом

    Для обеспечения герметичности биогазовой установки, люки на приемном бункере и в зоне выгрузки должны иметь герметизирующий резиновый уплотнитель. Чем меньше будет в емкости воздуха, тем чище будет газ на выходе.

    Сбор и отвод биогаза

    Отведение биогаза из реактора происходит через трубу, один конец которой находится под крышей, второй обычно опущен в гидрозатвор. Это емкость с водой, в которую выводится полученный биогаз. В гидрозатворе есть вторая труба — она находится выше уровня жидкости. В нее выходит уже более чистый биогаз. На выходе их биореактора устанавливается отсечной газовый кран. Лучший вариант — шаровый.

    Какие материалы можно использовать для системы передачи газа? Гальванизированные металлические трубы и газовые трубы из ПНД или ППР. Они должны обеспечивать герметичность, швы и стыки проверяются при помощи мыльной пены. Весь трубопровод собирается из труб и арматуры одного диаметра. Без сужений и расширений.

    Очищение от примесей

    Примерный состав получаемого биогаза такой:

    Примерный состав биогаза

    • метан — до 60%;
    • углекислый газ — 35%;
    • другие газообразные вещества (в том числе и сероводород, придающий газу неприятный запах) — 5%.

    Для того чтобы биогаз не имел запаха и хорошо горел, необходимо удалить из него углекислый газ, сероводород, пары воды. Удаление углекислого газа происходит в гидрозатворе, если на дно установки добавить гашеную известь. Такую закладку придется периодически менять (как станет газ гореть хуже — пора менять).

    Осушение газа можно сделать двумя способами — сделав в газопроводе гидрозатворы — вставив в трубу изогнутые участки под гидрозатворы, в которых будет скапливаться конденсат. Недостаток такого способа — необходимость регулярного опорожнения гидрозатвора — при большом количестве собранной воды она может заблокировать проход газа.

    Второй способ — поставить фильтр с силикагелем. Принцип тот же, что и в гидрозатворе — газ подается в силикагель, отводится осушенный из-под крышки. При таком способе осушения биогаза, силикагель приходится периодически осушать. Для этого его требуется прогреть некоторое время в микроволновке. Он нагревается, влага испаряется. Можно засыпать и снова использовать.

    Фильтр для очистки биогаза от сероводорода

    Для удаления сероводорода используется фильтр с загрузкой из металлической стружки. Можно в емкость загрузить старые металлические мочалки. Очищение происходит точно также: газ подается в нижнюю часть заполненной металлом емкости. Проходя, он очищается от сероводорода, собирается в верхней свободной части фильтра, откуда выводится по через другую трубу/шланг.

    Газгольдер и компрессор

    Прошедший очистку биогаз поступает в емкость для хранения — газгольдер. Это может быть герметичный полиэтиленовый мешок, пластиковая емкость. Основное условие — газонепроницаемость, форма и материал не имеют значения. В газгольдере хранится запас биогаза. Из него, при помощи компрессора, газ под определенным давлением (задается компрессором) поступает уже к потребителю — на газовую плиту или котел. Этот газ также может использоваться для выработки электроэнергии при помощи генератора.

    Один из вариантов газгольдеров

    Для создания стабильного давления в системе после компрессора желательно установить ресивер — небольшое устройство для нивелирования скачков давления.

    Устройства для перемешивания

    Чтобы биогазовая установка работала в нормальном режиме, необходимо регулярное перемешивание жидкости в биореакторе. Этот несложный процесс решает множество задач:


    • перемешивает свежую порцию загрузки с колонией бактерий;
    • способствует высвобождению выработанного газа;
    • выравнивает температуру жидкости, исключая более прогретые и более холодные участки;
    • поддерживает однородность субстрата, предотвращая оседание или всплытие некоторых составляющих.

    Обычно небольшая самодельная биогазовая установка имеет механические мешалки, которые приводятся в движение при помощи мускульной силы. В системах с большим объемом приводить в движение мешалки могут моторы, которые включаются таймером.

    Виды мешалок для биореакторов

    Второй способ — перемешивать жидкость, пропуская через нее част выработанного газа. Для этого после выхода из метатенка ставится тройник и часть газа полается в нижнюю часть реактора, где через трубку с дырками выходит. Эту часть газа нельзя считать расходом, так как он все равно снова попадает в систему и, в результате, оказывается в газгольдере.

    Третий способ перемешивания — при помощи фекальных насосов перекачивать субстрат их нижней части, выливать его вверху. Недостаток этого способа — зависимость от наличия электроэнергии.

    Система подогрева и теплоизоляция

    Без подогрева перерабатываемой жижи размножаться будут психофильные бактерии. Процесс переработки в этом случае займет от 30 дней, а выход газа будет небольшим. Летом, при наличии теплоизоляции и предварительном подогреве загрузки возможен выход на температуры до 40 градусов, когда начинается развитие мезофильных бактерий, но зимой такая установка практически неработоспособна — процессы протекают очень вяло. При температуре ниже +5°C они практически замирают.

    Зависимость сроков переработки навоза в биогаз от температуры

    Чем греть и где расположить

    Для получения лучших результатов используют подогрев. Наиболее рациональный — водяной подогрев от котла. Работать котел может на электричестве, твердом или жидком топливе, также можно запустить его на вырабатываемом биогазе. Максимальная температура, до которой требуется греть воду — +60°C. Более горячие трубы могут вызвать налипание на поверхность частиц, что приведет к снижению эффективности обогрева.

    Можно использовать и прямой подогрев — вставить ТЭНы, но во-первых, сложно организовать перемешивание, во-вторых, на поверхности будет налипать субстрат, снижая теплоотдачу, ТЭНы будут быстро перегорать

    Обогреваться биогазовая установка может с использованием стандартных радиаторов отопления, просто трубами, закрученными в змеевик, сварными регистрами. Трубы использовать лучше полимерные — металлопластиковые или полипропиленовые. Подходят также трубы из гофрированной нержавейки, их проще укладывать, особенно в цилиндрических вертикальных биореакторах, но гофрированная поверхность провоцирует налипание осадка, что не очень хорошо для теплоотдачи.

    Чтобы снизить возможность осаждения частиц на греющих элементах, их располагают в зоне мешалки. Только при этом надо все спроектировать так, чтобы мешалка не могла задеть трубы. Часто кажется, что лучше нагреватели расположить снизу, но практика показала, что из-за осадка на дне такой обогрев неэффективен. Так что более рационально располагать нагреватели на стенках метатэнка биогазовой установки.

    Способы водяного обогрева

    По способу расположения труб обогрев может быть наружным или внутренним. При внутреннем расположении обогрев эффективен, но ремонт и обслуживание нагревателей невозможны без останова и откачки системы. Потому подбору материалов и качеству выполнения соединений уделяют особое внимание.

    Обогрев повышает производительность биогазовой установки и сокращает сроки переработки сырья

    При наружном расположении обогревателей, требуется больше тепла (затраты на подогрев содержимого биогазовой установки намного выше), так как много тепла уходит на обогрев стенок. Зато система всегда доступна для ремонта, а прогрев более равномерный, так как греется среда от стенок. Еще один плюс такого решения — мешалки не могут повредить систему обогрева.

    Чем утеплять

    На дно котлована насыпается сначала выравнивающий слой песка, затем теплоизоляционный слой. Это может быть глина, перемешанная с соломой и керамзитом, шлаком. Все эти компоненты можно смешать, можно насыпать отдельными слоями. Их выравнивают в горизонт, устанавливают емкость биогазовой установки.

    Бока биореактора можно утеплять современными материалами или классическими дедовскими методами. Из дедовских методов — обмазка глиной с соломой. Наносится в несколько слоев.

    Для утепления биореакторов используют современные материалы

    Из современных материалов можно использовать экструдированный пенополистирол высокой плотности, газобетонные блоки малой плотности, вспененный пенополиуретан. Наиболее технологичен в данном случае пенополиуретан (ППУ), но услуги по его нанесению недешевы. Зато получается бесшовная теплоизоляция, которая минимизирует затраты на обогрев. Есть еще один теплоизоляционный материал — вспененное стекло. В плитах он очень дорог, но его бой или крошка стоит совсем немного, а по характеристикам он почти идеален: не впитывает влагу, не боится замерзания, хорошо переносит статические нагрузки, имеет низкую теплопроводность.

    Домашняя биогазовая установка своими руками в закладки 10

    Биогаз представляет собой смесь газов, которые образуются в процессе разложения органических веществ анаэробными бактериями. Биогаз легко воспламеняем, при горении образует чистое пламя, поэтому вполне может применяться не только для приготовления пищи, но и для двигателей внутреннего сгорания (например, для производства электричества).

    Достоинства биогазовой установки в домашних условиях:
    – можно легко получить биогаз в домашних условиях без применения дорогостоящего оборудования;
    – отличная альтернативная энергия для тех, чье жилье находится вдалеке от цивилизации, или для тех, кто желает быть независимым от государства;
    – доступное сырье (навоз, кухонные отходы, измельченная растительность и т.д.);
    – забота об окружающей среде, поскольку в процессе разложения органических веществ в природе, газ попадается в атмосферу, что влечет за собой парниковый эффект, а в данном случае биогаз будет сжигаться, получая при этом CO2;
    – получение удобрений, как побочный продукт биогазовой установки.

    Но помимо достоинств, у биогазовой установки есть свои недостатки:
    – бактерии работают при температуре 18-40 градусов, поэтому получить биогаз можно летом. В случае если утеплить биогазовую установку и оснастить подогревом, то можно получить биогаз и в весеннее-осенний период, но затраты на утепление и подогрев, могут перечеркнуть полученную выгоду
    – необходимо постоянно вносить новое сырье, а следовательно сливать удобрения.

    Для изготовления биогазовой установки своими руками нам понадобится:
    1. Две бочки на 200л
    2. Бочка на 30-60л, либо большое пластиковое ведро
    3. Пластиковые канализационные трубы
    4. Газовый шланг
    5. Кран

    Для наглядности приведу схему домашней биогазовой установки

    Принцип действия биогазовой установки. В реактор загружается сырье (навоз, кухонные отходы, измельченная растительность и т.д.) и вода. Биогазовая установка заработает не сразу, а спустя несколько дней, когда количество анаэробных бактерий увеличится до максимума.

    В процессе жизнедеятельности анаэробных бактерий выделяется биогаз, который будет собираться в верхней точке бочки (в данном месте должен располагаться кран). Из реактора по газовому шлангу биогаз попадает в коллектор.

    Коллектор представляет собой бочку на 200л с водой, и перевернутое в ней ведро для сбора газа, а также для создания давления необходимого для работы газовой печи. По мере поступления газа, ведро будет всплывать. Если количество биогаза будет больше, чем сможет в себя вместить пластиковое ведро, то газ будет просто напросто выходить наружу через воду.

    Для изготовления реактора понадобится герметичная бочка на 200л. В верхней части бочки делаем несколько отверстий и устанавливаем:
    – Пластиковую трубу для заливки сырья. На конце трубы необходимо установить переход на большую трубу (своеобразная лейка, для удобства заливки сырья)
    – Пластиковую трубу для слива удобрений. Поскольку биогазовая установка это не вечный двигатель, и необходимо постоянно вносить сырье. При внесении нового сырья, излишки (уже переработанное сырье – удобрения), будут выходить через сливную трубу.
    – Кран в самой верхней точке бочки для сбора биогаза.

    При изготовлении реактора, очень важно, чтобы все соединения были герметичны, иначе под возникшим давлением, газ может просачиваться наружу. Сливная труба должна быть расположена ниже уровня установки газового крана. Сливная и заливная труба, когда не используются, должны быть плотно заглушены.

    Для изготовления коллектора понадобится пластиковая бочка на 200 л без крышки. В бочку наливаем 3/4 воды и устанавливаем другую бочку, вверх дном, меньшую по объему. В дне бочки меньшего объема врезаем штуцер для подключения шланга от реактора, и кран для подключения шланга идущего к газовой печи.

    Для заливки сырья, открываем впускное и сливное отверстие и заливаем сырье. Лучше всего использовать навоз, разбавленный в воде. Воду лучше всего использовать дождевую либо отстоянную, чтобы содержание хлора из водопровода не уменьшили колонии бактерий. Кроме того, если вы используете кухонные отходы, не допускайте попадания моющих средств, яичной скорлупы, костей, чешуи от лука, поскольку они могут повлиять на работу биогазовой установки в худшую сторону.

    Сам по себе биогаз имеет весьма неприятный запах, но при горении запаха никакого нет. Если сжигать газ без смешивания с воздухом, то получим пламя желтого цвета с копотью, который легко закоптит дно кастрюли.

    Если биогаз смешать с воздухом, а потом поджечь, то получим чистое пламя синего цвета без копоти. Так, например, в заводских газовых печах, в инструкции написано, что при переходе с магистрального газа на баллонный и обратно, необходимо менять жиклеры (которые отличаются диаметром отверстия), иначе конфорка будет коптить. Как вариант, можно использовать лабораторную горелка Бунзена.

    Если лабораторной горелки у вас нет в наличии, то ее легко изготовить из отрезка трубы, просверлив у основания отверстия. Таким образом, газ, проходя по трубе, будет смешиваться с воздухом, и на выходе трубки получим смешанный газ.

    В качестве жиклеров можно поэкспериментировать с кусочками деревяшек, заточив их под карандаш и просверлив в них отверстия разного диаметра. Таким образом, можно получить оптимальный размер факела.

    Для эксперимента, в качестве печи использовалась старая барбекюшница, в дне которой было вырезано отверстие и установлена горелка Бунзена. А впоследствии, барбекюшница была заменена на одноконфорочную печь.

    Для создания давления газа, на коллектор (малую бочку для сбора газа) устанавливается груз. Например, если установить груз 5 кг, то 1 литр воды можно вскипятить за 15мин. Если установить груз 10 кг, то 1 литр воды закипит через 10мин.

    Подводя итоги, необходимо отметить, что самодельная биогазовая установка производит биогаза на 30 минут работы горелки в сутки, в случае если сырьем является навоз. Если же в качестве сырья использовать кухонные остатки, то производительность составляет всего 15 мин в сутки.

    Выделяемого газа не так уж и много, но согласитесь, что и биогазовая установка не так уж и велика. Поэтому если вы желаете увеличить количество получаемого газа, вам необходимо будет увеличить объемы реактора и коллектора.

    Размеры коллектора можно и не увеличивать, в случае если вы своевременно будете перекачивать биогаз в другую емкость (например, в баллон). Наиболее просто, это можно сделать при помощи компрессора от холодильника, у которого есть один вход и один выход. Вход подключаем к коллектору, а выход к баллону.

    Компрессор можно оснастить автоматикой, например, когда коллектор заполнен газом, бочка поднялась, замкнула контакты, тем самым включила компрессор. А компрессор, в свою очередь выключился, когда бочка опустилась до минимального уровня.

    Реактор биогазовой установки необходимо изготавливать из пластика, но, ни в коем случае из металла, поскольку из-за окислительных процессов металл быстро поржавеет. Как вариант, можно использовать пластиковые бочки больших объемов (например, еврокуб). А чтобы большие объемы бочек не занимали много места во дворе, их можно закопать.

    Биогазовая установка для частного дома своими руками: изучаем подробно

    Опубликовано Артём в 07.02.2020 07.02.2020

    Тема альтернативных видов топлива актуальная уже несколько десятилетий. Биогаз – это природный источник топлива, который можно получать и использовать самостоятельно, особенно если у вас есть домашний скот.

    Что это такое?

    По составу биогаз похож на природный газ, добываемый в промышленных масштабах. Этапы получения биогаза:

    1. Биореактор – это емкость, в которой биологическая масса обрабатывается анаэробными бактериями в вакууме.
    2. Через некоторое время выделяется газ, состоящий из метана, углекислого газа, сероводорода и других газообразных веществ.
    3. Этот газ очищается и выводится из реактора.
    4. Переработанная биомасса – это отличное удобрение, которое отводится из реактора для обогащения полей.

    Производство своими руками биогаза в домашних условиях возможно при условии, что вы живете в деревне и у вас есть доступ к отходам животноводства. Это хороший вариант топлива для животноводческих ферм и сельскохозяйственных предприятий.

    Преимущество биогаза в том, что он позволяет сократить выбросы метана и дает источник альтернативной энергии. В результате переработки биомассы образуется удобрение для огородов и полей, что является дополнительным преимуществом.

    Чтобы получить биогаз своими руками, вам нужно построить биореактор для переработки навоза, птичьего помета и других органических отходов. В качестве сырья используются:

    Использование соломы для производства биогаза

    Важно не допускать попадания в реактор химических примесей, так как они мешают процессу переработки.

    Устройство

    Биогаз, который является экологически чистым топливом, получают в биогазовых установках, агрегатах, представляющих из себя комплекс технических сооружений и аппаратов, объединенных в единый технологический цикл.

    Комплектация биогазовой установки может быть различной, в зависимости от ее мощности, вида сырья и получаемого конечного продукта в виде тепловой или электрической энергии, обоих видов энергии или только биогаза, используемого в бытовых газовых плитах и в качестве топлива для автомобилей.

    Стандартная установка, состоит из следующих узлов и агрегатов:

    • Емкость накопитель, в которой накапливается используемое, для получения биогаза, сырье;
    • Миксеры и мельницы различной конструкции, делящие крупные фракции сырья на более мелкие;
    • Газгольдер, герметично закрываемая емкость, служащая накопителем получаемого газа;
    • Реактор, емкость или резервуар, в котором происходит процесс образования биотоплива;
    • Системы подачи сырья в реактор установки;
    • Система передачи получаемого топлива от реактора и газгольдера, далее на этапы обработки и преобразования в другие виды энергии;
    • Системы автоматики, защиты и контроля за процессами производства газа и продуктов его переработки.

    На выше приведенной схеме, условно показан технологический цикл производства биогаза с использованием жидкого и твердого сырья, с дальнейшей его переработкой и получением тепловой и электрической энергий.

    Как работает биогазовая установка?

    Принцип работы устройства по выработке биогаза достаточно прост:

    • в герметичную емкость загружают разбавленную водой биомассу, где она начинает «бродить» и выделять газы;
    • содержимое резервуара регулярно обновляют – сливают переработанное бактериями сырье и добавляют свежее (в среднем около 5-10% ежедневно);
    • скопившийся в верхней части резервуара газ по специальной трубке поступает на газосборник, а затем – на бытовые приборы.

    Схема биогазовой установки.

    Какое сырье подходит для биореактора?

    Установки для получения биогаза рентабельны только там, где есть ежедневное пополнение свежей органики – навоза или помета домашнего скота и птицы. Также в биореактор можно подмешивать измельченную траву, ботву, листву и бытовые отходы (в частности, очистки от овощей).

    Эффективность установки во многом зависит от типа загружаемого сырья. Доказано, что при одинаковой массе самый большой выход биогаза получается из свиного навоза и индюшиного помета. В свою очередь, экскременты коров и силосные отходы дают меньшее количество газа при такой же загрузке.

    Использование биосырья для отопления дома.

    Что нельзя использовать в биогазовой установке?

    Существуют факторы, которые могут существенно снизить активность анаэробных бактерий, а то и вовсе приостановить процесс выработки биогаза. Нельзя допускать, чтобы внутрь резервуара попадало сырье с содержанием:

    • антибиотиков;
    • плесени;
    • синтетических моющих средств, растворителей и прочей «химии»;
    • смол (в том числе опилки хвойных деревьев).

    Малоэффективно использовать уже гниющий навоз – загрузке подлежат только свежие или предварительно просушенные отходы. Также нельзя допускать переувлажнения сырья – показатель в 95% уже считается критическим. Впрочем, небольшое количество чистой воды в биомассу добавлять все же нужно – для того, чтобы облегчить ее загрузку и ускорить процесс брожения. Разводят навоз и отходы до консистенции негустой манной каши.

    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.

    Схема принципа действия биогазовой установки

    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.

    Эффективность биотоплива

    Биогаз из помета и навоза не имеет цвета и запаха. Он дает столько же тепла, сколько природный газ. Один кубометр биогаза дает энергии столько же, сколько дает 1,5 кг угля.

    Чаще всего фермерские хозяйства не утилизируют отходы от домашнего скота, а складируют их на одном участке. В результате метан выделяется в атмосферу, навоз теряет свои свойства как удобрение. Своевременно переработанные отходы принесут гораздо больше пользы фермерскому хозяйству.

    Рассчитать эффективность утилизации навоза таким способом легко. Средняя корова дает в сутки 30-40 кг навоза. Из этой массы получается 1,5 кубометра газа. Из такого количества вырабатывается электроэнергии 3 кВт/ч.

    Биогазовая установка для частного дома

    В связи с тем, что в личном подсобном хозяйстве, количество образующихся органических отходов и продуктов деревообработки и переработки сельскохозяйственных культур, ограничено, то в качестве основного и единственного источника энергии, вне зависимости от направленности (тепловая, электрическая, газ), биогазовые установки рассматривать не целесообразно.

    К тому же, необходимо учитывать, что при работе подобных устройств, выделяется целая группа прочих газов (сероводород, аммиак и т.д.), которым свойственен специфический неприятный запах, что требует выполнять монтаж установки на некотором удалении от жилых помещений.

    Конструктивно, подобная установка может выглядеть следующим образом:

    • Главный элемент — это реактор, в качестве которого выступает емкость, соответствующая объемами сырья. Емкость может быть установлена в различном исполнении (подземная, наземная и частично заглубленная конструкция).
    • В емкости должны быть предусмотрены загрузочный люк, отводная труба или штуцер для отвода газа, люк для удаления переработанного сырья (может совмещаться с загрузочным) и механизм перемешивания, при необходимости. Монтируемые узлы и элементы должны герметично закрываться и держать определенное давление.
    • К штуцеру отводной трубы подсоединяется отводящий трубопровод, на котором устанавливается запорный вентиль и манометр, для контроля за давлением получаемого газа.
    • При необходимости, может быть установлен электрический привод на мешалке установки, а также насос и транспортер в системах подачи сырья.

    Получение биогаза

    После того, как установка будет готова, в нее загружают биомассу, разведенную водой в соотношении примерно 2:3. Крупные отходы при этом должны быть измельчены – максимальный размер фракции не должен превышать 10 мм. Далее крышка закрывается – остается ждать, когда смесь начнет «бродить» и выделять биогаз. При оптимальных условиях первое поступление горючего наблюдается спустя несколько дней после загрузки.

    О том, что газ «пошел», можно судить по характерному бульканью в водяном затворе. В это же время бочку стоит проверить на герметичность. Делается это с помощью обычного мыльного раствора – его наносят на все стыки и наблюдают, не появились ли пузыри.

    Первое обновление биосырья нужно провести примерно через две недели. После того, как в воронку будет залита биомасса, из отводной трубы выльется такой же объем отработанной органики. Далее такую процедуру выполняют ежедневно или раз в два дня.

    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.

    На сколько хватает полученного биогаза?

    В условиях небольшого хозяйства биогазовая установка не станет абсолютной альтернативой природному газу и прочим доступным источникам энергии. Например, с помощью устройства емкостью 1 м³ можно получить топлива только на пару часов приготовления пищи для небольшой семьи.

    А вот биореактором в 5 м³ уже можно отопить помещение площадью 50 м², но его работу нужно будет поддерживать ежедневной загрузкой сырья массой не менее 300 кг. Для этого необходимо иметь в хозяйстве примерно десять свиней, пять коров и пару десятков кур.

    Мастера, у которых получилось самостоятельно смастерить действующие биогазовые установки, делятся видео с мастер-классами на просторах интернета:

    Реактор для большого хозяйства

    Простая схема биореактора подходит для небольших хозяйств с 1-2 животными. Если вы владеете фермой, лучше всего установить промышленный реактор, который справится с большими объемами топлива. Лучше всего привлечь специальные фирмы, занимающиеся разработкой проекта и установкой системы.

    Промышленные комплексы состоят из:

    • Емкости промежуточного хранения;
    • Установки-смесителя;
    • Биореактора;
    • Небольшой ТЭЦ, которая дает энергию для отопления зданий и теплиц, а также электричество;
    • Емкости для ферментированного навоза, используемого как удобрение.

    Наиболее эффективный вариант – постройка одного комплекса для нескольких соседних хозяйств. Чем больше биоматериала перерабатывается, тем больше энергии получается в результате.

    Перед тем как получить биогаз, промышленные установки нужно согласовать с санэпидемстанцией, пожарной и газовой инспекцией. Они документально оформляются, существуют специальные нормы по расположению всех элементов.

    Как рассчитать объем реактора?

    Объем реактора зависит от количества отходов, образующихся ежедневно. Помните, что емкость нужно заполнять только на 2/3 для эффективного брожения. Также учитывайте время брожения, температуру и тип сырья.

    Навоз лучше всего разбавлять водой перед отправкой в реактор. Для переработки навоза при температуре 35-40 градусов понадобится примерно 2 недели. Чтобы рассчитать объем, определите начальный объем отходов с водой и прибавьте 25-30%. Объем биомассы должен быть одинаковым каждые две недели.

    Для фермерского хозяйства

    При наличии у фермерского хозяйства, или иного не крупного предприятия, среднее количество органических отходов (пилорама, тепличное хозяйство, птицеферма и т.д.), появляется возможность смонтировать более крупную установку, позволяющую обеспечить собственные потребности в тепловой и электрической энергиях.
    В этом случае процесс производства топлива аналогичен процессу, при использовании в частном порядке, отличие лишь в мощности агрегатов и соответственно, объемах перерабатываемого сырья.

    Конструктивно, это может выглядеть следующим образом:

    На данной схеме представлены:

    • 1 – емкость накопитель продуктов жизнедеятельности сельскохозяйственных животных (навоз);
    • 2 – фекальный насос, обеспечивающий подачу навоза для переработки;
    • 3 – котел (реактор), агрегат в котором происходит процесс разложения и брожения сырья;
    • 4 – элемент, обеспечивающий отвод переработанного сырья;
    • 5 – отводящий трубопровод;
    • 6 – газгольдер, накопитель биогаза;
    • 7 – устройство по преобразовании газа в тепловую энергию (газовая горелка);
    • 8 – получаемая тепловая энергия;
    • 9 – устройство по преобразованию газа в электрическую энергию (газогенератор);
    • 10 и 11 – электрическая и тепловая энергии, получаемые при работе газогенератора.

    Как обеспечить активность биомассы?

    Для правильного брожения биомассы лучше всего подогревать смесь. В южных регионах температура воздуха способствует началу брожения. Если вы живете на севере или в средней полосе, можете подключить дополнительные нагревательные элементы.

    Для запуска процесса нужна температура 38 градусов. Есть несколько способов ее обеспечения:

    • Змеевик под реактором, подключенный к системе отопления;
    • Нагревательные элементы внутри емкости;
    • Прямой нагрев емкости электрическими отопительными приборами.

    В биологической массе уже находятся бактерии, которые нужны для получения биогаза. Они просыпаются и начинают активность при повышении температуры воздуха.

    Лучше всего подогревать их автоматическими нагревательными системами. Они включаются при поступлении в реактор холодной массы и автоматически выключаются, когда температура достигает нужного значения. Такие системы устанавливаются в водонагревательных котлах, их можно купить в магазинах газового оборудования.

    Если вы обеспечите нагрев до 30-40 градусов, то на переработку уйдет 12-30 дней. Это зависит от состава и объема массы. При нагреве до 50 градусов активность бактерий увеличивается, и переработка занимает 3-7 дней. Минус таких установок в больших затратах на поддержание высокой температуры. Они сравнимы с количеством получаемого топлива, поэтому система становится неэффективной.

    Другой способ активации анаэробных бактерий – перемешивание биомассы. Вы можете самостоятельно установить валы в котле и вывести ручку наружу, чтобы помешивать массу при необходимости. Но гораздо удобнее сконструировать автоматическую систему, которая перемешает массу без вашего участия.

    Биогазовая установка для предприятия

    Когда крупное предприятие, имеющее значительный объем отходов производства, строит биогазовую установку, то сам процесс ничем не отличается от выше перечисленных вариантов (личное и фермерское хозяйства).

    Разница лишь в мощности установки, ее геометрических размерах, наличии средств автоматики и защиты. Вариант такой установки, для крупного предприятия, может выглядеть следующим образом:

    Как правило, на крупные биогазовых установка, кроме стандартных операций, рассмотренных в выше рассмотренных вариантах комплектации, применяются и дополнительные, это:

    1. несколько ступеней очистки газа;
    2. подготовка газа перед подачей на переработку;
    3. охлаждение перед подачей на газогенератор;
    4. прочие системы, в зависимости от конструкции установки и видов используемого сырья.

    Правильный отвод газа

    Биогаз из навоза выводится через верхнюю крышку реактора. В процессе брожения она должна быть плотно закрыта. Обычно используется водяной затвор. Он контролирует давление в системе, при возрастании крышка поднимается, срабатывает спусковой клапан. В качестве противовеса используется гиря. На выходе газ очищается водой и поступает по трубкам дальше. Очищение водой необходимо, чтобы убрать водяные пары из газа, иначе он не сгорит.

    Прежде чем перерабатывать биогаз в энергию, его нужно накопить. Хранить его следует в газгольдере:

    • Его изготавливают в форме купола и устанавливают на выходе из реактора.
    • Чаще всего его делают из железа и покрывают несколькими слоями краски для предотвращения коррозии.
    • В промышленных комплексах газгольдер представляет собой отдельный резервуар.

    Еще один вариант, как сделать газгольдер: использовать мешок из ПВХ. Этот эластичный материал растягивается по мере наполнения мешка. При необходимости в нем можно хранить большое количество биогаза.

    Средние цены

    В настоящее время, биогазовые установки изготавливаются рядом отечественных и зарубежных компаний.

    Наиболее популярны среди различных групп пользователей, следующие модели, это:

    • Мини биогазовая установка БУГ-М, производства Россия. В комплект установки входит оборудование емкостью 1,0 м3 (100 л) перерабатываемого сырья и выходом готового продукта в виде биогаза в объеме 1,0 м3/сутки и удобрения – 100 л/сутки.
      Стоимость комплекта – от 170000,00 рублей.
    • Биогазовая установка «BioMash-20», производство Россия.

    Объем перерабатываемого сырья составляет 700,0 кг/сутки, при этом выход готового продукта составляет:

    1. Электрической энергии – до 20,0 кВт/час;
    2. Тепловой энергии – до 2,4 Гкал/сутки.
      Данная модель может быть использована на животноводческих фермах по содержанию до 12 голов крупного рогатого скота, 250 свиней или до 1200 птиц, различных видов. Стоимость комплекта оборудования – от 2000000,00 рублей.
    • Биогазовые комплексы различной производительности, компании Rucons Gobal UG (Германия).
      Все оборудование изготавливается из нержавеющей стали и монтируется в отдельных технологических модулях (ферментация, смешивание, брожение, автоматика и управление и т.д.).
      Стоимость комплекта, в зависимости от производительности — от 2500000,00 рублей.

    Подземная установка для производства биотоплива

    Чтобы сэкономить пространство, лучше всего строить подземные установки. Это самый простой способ получить биогаз в домашних условиях. Для обустройства подземного биореактора вам нужно выкопать яму и залить ее стены и дно армированным бетоном.

    С двух сторон в емкости делают отверстия для входной и выходной трубы. Причем выходная труба должна находиться у основания контейнера для откачки отработанной массы. Ее диаметр – 7-10 см. Входное отверстие диаметром 25-30 см лучше всего располагать в верхней части.

    Биотоплевная подземная установка

    Сверху установку закрывают кирпичной кладкой и устанавливают газгольдер для приемки биогаза. На выходе из емкости нужно сделать клапан для регуляции давления.

    Биогазовую установку можно закопать во дворе частного дома и подвести к ней канализацию и отходы домашнего скота. Перерабатывающие реакторы могут полностью покрывать нужды семьи в электричестве и отоплении. Дополнительный плюс в получении удобрения для огорода.

    Биореактор своими руками – это способ получать энергию из подножного материала и делать деньги из навоза. Он сокращает расходы фермерского хозяйства на электроэнергию и увеличивает рентабельность. Вы можете сделать его самостоятельно или заказать установку. Цена на нее зависит от объема, начинается от 7000 рублей.

    Видео по теме: Биогазовая установка своими руками

    Плюсы и минусы

    Топливо, получаемое в биогазовых установках (биогаз), является возобновляемым и альтернативным традиционным, источником энергии.

    Использование подобных агрегатов позволяет добиться положительных результатов в различных составляющих их применения, это:

    • Экологическая – при устройстве подобных установок вблизи предприятий, являющихся поставщиками сырья, уменьшается защитная санитарная зона вокруг них. Снижаются выбросы вредных веществ в атмосферу.
    • Энергетическая – имея доступное сырье по минимальным ценам, а иногда и без таковой (бесплатно), в результате потребитель получает различные виды энергии и топлива с низкой себестоимостью.
    • Экономическая – монтаж биогазовых установок позволяет избежать строительства очистных сооружений и заградительных устройств (растекание навоза на животноводческих комплексах), и затрат по утилизации мусора.

    Достоинствами подобных агрегатов, также являются:

    1. Доступность различного вида сырья.
    2. Неисчерпаемость сырьевой базы, обеспеченная ростом сельскохозяйственного производства и объемов продукции пищевой отрасли.
    3. Обеспечивает утилизацию отходов жизнедеятельности животных и органического мусора.

    Недостатками являются:

    1. Являясь экологически чистым видом топлива, биогаз, тем не менее, при сжигании, выделяет определенное количество вредных веществ в атмосферу.
    2. Территориальная зависимость места размещения установки от района нахождения источников сырья (крупные животноводческие комплексы, перерабатывающие предприятия и объекты сельскохозяйственного производства).
    3. Высокая стоимость комплекта оборудования и соответственно продолжительные сроки его окупаемости.

    Кол-во блоков: 30 | Общее кол-во символов: 24990
    Количество использованных доноров: 6
    Информация по каждому донору:

    Как устранить запах из выгребной ямы

    Содержание

    Даже если вы нечасто бываете на даче, велик риск появления неприятного запаха из туалета. Ответим на вопрос о том, что залить в выгребную яму чтобы не воняло, не было антисанитарии и опасности распространения инфекций.

    Заиливание – главная причина появления неприятного запаха

    Из-за редких чисток и неправильной эксплуатации на дне и бортах ямы может нарастать ил. Сам по себе он уже пахнет скверно, но его появление также приводит к тому, что стоки накапливаются слишком быстро и могут переполнять резервуар, разливаться вокруг него.

    Признаками заиливания становится не только неприятный запах, но и трудности со смывом воды из унитаза и ванной, просачивание стоков из-под септика.

    Чтобы устранить проблему, нужно использовать следующие методы:

    • Откачать все содержимое. Для этого вызывается машина ассенизаторов со специальным насосом.
    • Зачистить стенки от ила. Это можно делать вручную, через обработку химическими средствами или со специальной техникой.
    • Провестисанитарную обработку. Химические составы помогают не только избавиться от неприятного запаха, но и дезинфицировать септик, на время уменьшить риск повторного заиливания.

    Иногда требуется обновление донного гравийного фильтра. Необходимость этих действий определяют специалисты после осмотра.

    Пытаться лично устранить неприятности при заиливании не стоит – это трудно, требует использования специального оборудования, которого нет в распоряжении большинства владельцев дачных туалетов.

    Чрезмерное накапливание стоков

    Еще одна причина неприятного запаха заключается в том, что система изначально была выбрана неправильно или со временем пришла в негодность. В этом случае котлован будет быстрее заполняться, система фильтрации перестанет справляться со всеми поступающими стоками.

    Единственным выходом станет переоснащение всего комплекса, установка нового, более емкого септика. Чтобы не искать выход из этой трудной ситуации, стоит заранее подумать, соответствует ли объем выгребной ямы среднему количеству создаваемых нечистот.

    Как убрать запах из выгребной ямы без откачки?

    Иногда бывает и так, что яма просто сильно пахнет и портит жизнь жильцам дома. Это может возникать из-за неправильного проектирования, устаревшей конструкции септика, слишком близкого расположения резервуара для отходов к жилью.

    В таком случае нужно использовать специальные препараты. Они нейтрализуют происходящие в нечистотах процессы и очистят воздух.

    Рассмотрим два основных вида средств – химические и биологические.

    Химические препараты для нейтрализации запаха и методы их использования


    Отвечая на вопрос о том, как убрать вонь из выгребной ямы, можно выбрать два варианта. Первый – химическая очистка как замена механической. Нечистоты предстоит откачать. Потом стены обрабатываются химикатами и вся емкость промывается. Второй подход – это заливка или засыпка активного препарата непосредственно внутрь заполненного септика.

    В таблице представлено три класса средств, позволяющих избавиться от проблемы.

    Основу составляют нитраты. Для усиления их эффективности производители добавляют в рецептуру дополнительные химические компоненты. Главная особенность – высокая химическая агрессивность. Нитраты очень действенное средство – буквально в первые часы вы ощутите, что запах сильно уменьшился. Но пользоваться составом нужно очень осторожно. Стоки становятся еще более ядовитыми. Если они разольются на почву, то могут отравить ее. Владельцам старых септиков лучше отказаться от таких химикатов – на участке может погибнуть вся растительность в радиусе нескольких метров, если протечка все-таки произойдет. То же относится и к старым выгребным ямам с открытым дном.

    Дают высокое качество очистки – постепенно растворяют ил и твердые отходы. Те отслаиваются от стенок, прекращается брожение, запах уходит. Нельзя применять кислоты, если у вас пластиковый септик – есть риск прожечь в нем дыру. Владельцам выгребных ям с открытым дном тоже стоит отказаться от кислот.

    Самый безопасный вид химических средств. Дает хороший эффект уменьшения неприятного запаха и очищает емкости. Но для жилых домов и мест с сильно хлорированной водой не подойдет. Даже обычные составы для мытья посуды могут нейтрализовать его воздействие.

    Хотя многие инструкции в Сети говорят о том, что закупив химикаты, можно сделать все самостоятельно, верить этому не стоит. С такими средствами сложно и опасно работать, особенно если предполагается полное осушение септика. При попадании на слизистые оболочки составы могут вызвать сильный ожог с необходимостью госпитализации. Даже пары некоторых кислот ядовиты. Вред может быть нанесен и вашему участку.

    Среди наиболее популярных составов:

    • «Метандиол». Это вещество относится к классу формальдегидов. Токсично, требует аккуратного обращения. Для выгребных ям на частных участках применяется редко, чаще – для устранения запаха в промышленных сливных системах.
    • InstablueCampingaz. Еще один очень мощный реагент. Заливать его внутрь наполненной выгребной ямы нельзя, он применяется в качестве вспомогательного средства при проведении механической очистки, удаляет со стенок отложения.

    Биологические средства очистки как альтернатива химическим

    Что засыпать в выгребную яму, чтобы не было запаха, а риск для растений и человека был минимальным? Можно рассмотреть биологические препараты. Они стимулирую переработку стоков бактериями – это естественным путем устраняет проблему. Можете не беспокоиться за канализационную систему или септик – они не повредят ее.

    В продаже есть три основных формы таких составов:

    • В таблетках. Лучше всего подходят для небольших резервуаров с отходами, примерно на один кубометр емкости. Хорошее решение для биотуалетов и автономных душевых. Многие таблетки нужно предварительно растворять и только потом заливать в яму.
    • Жидкие. Продаются в канистрах, отличаются большей концентрацией. Подойдут для больших резервуаров. Твердые отходы постепенно начинают растворяться, умирают и болезнетворные микроорганизмы, что уменьшает биологическую опасность канализации.
    • В гранулах. В зависимости от разновидности, могут потребовать растворения или засыпаться в хранилище отходов в неизменном виде. Есть составы с разной степенью концентрации – нужно выбирать под объем септика.

    Так как этот метод избавления от зловония наиболее популярный,,рассмотрим самые востребованные препараты и их особенности:

    • «Доктор Робик». Многие специалисты при ответе на вопрос о том, чем засыпать выгребную яму, чтобы не воняло, сразу рекомендуют этот тип препарата. Отличается хорошим качеством растворения большинства отходов, которые могут потенциально создавать проблемы. Дает продолжительный эффект. Рекомендуется использовать состав регулярно, чтобы неприятного запаха не появлялось совсем.
    • «Уникал». Дает хороший уровень деструкции, а активные бактерии не погибают даже в очень агрессивных средах. Еще одно достоинство – для жизни чистящим бактериям не нужно питание воздухом, так что на время очистки септик не придется открывать, а это серьезный плюс.

    Как не допустить появления неприятного запаха?

    Чтобы не избавляться от такой проблемы, нужно заранее подумать о том, как не допустить появления смрада. Есть несколько способов:

    • При проектировании выбирайте объемные септики, рассчитанные на ваше количество потребителей. Покупать емкость для нечистот всегда стоит с запасом, тогда она не будет наполняться слишком быстро.
    • Регулярно используйте специальныесредства для очистки и уменьшения неприятного запаха. Лучше всего засыпать в септик биологические составы с анаэробными бактериями, не требующими воздуха для нормального функционирования.
    • Чаще вызывайте ассенизаторов. Это позволит избежать заиливания и появления неприятного запаха.

    Обратите внимание на периодическую прочистку труб механическим методом или химикатами. Это поможет на раннем этапе удалять отложения и «аромат» не появится.

    Если доверить все специалистам или заранее позаботиться о профилактике, проблема устранения неприятного запаха из выгребной ямы не покажется настолько сложной в решении.

    Как с нами связаться:
    +7 (812) 331-69-76 Заказать обратный звонок
    cleancity@cleancit.ru Заказать услугу online

    Вас также могут заинтересовать такие услуги:

    Биогазовая установка своими руками – почему бы и нет?

    Добавление статьи в новую подборку

    Универсальные биогазовые установки все чаще появляются на частных подворьях. Они позволяют обособиться от поставщиков энергии и сократить расходы на отопление и освещение. Многие собирают биогазовые установки своими руками.

    Обогрев жилых домов в сельской местности с помощью дровяных печей или природного газа постепенно уходит в прошлое. Ему на смену приходят промышленные биогазовые установки, с помощью которых люди уже производят газ метан, электроэнергию и удобрения для почвы.

    Споры о производстве метана

    В середине 60-х годов прошлого века на страницах журнала «Наука и жизнь» часто появлялись публикации ученых о технологиях и приборах будущего. Но чертежи «ветряных мельниц», кремниевых пластин, превращающих солнечный свет в электричество, а также наземные и подземные цистерны для складирования биологических отходов, которые потом должны были превратиться в газ метан, воспринимались как научная фантастика.

    В конце ХХ века мнения о пользе и выгоде альтернативных источников энергии полностью изменились. Именно тогда в США, Франции, Великобритании и в ФРГ приступили к производству первых биогазовых установок.

    Промышленные биогазовые установки используют на крупных животноводческих комплексах

    И промышленная, и домашняя установка имеют схожие принципы работы

    Рисунок наглядно поясняет принцип действия биогазовой установки, которая может обеспечить газом и электричеством населенный пункт, где есть своя животноводческая ферма.

    По этой схеме во многих странах Западной Европы и в некоторых регионах СНГ уже построены самые современные комплексы по переработке фекалий животных и различных сельскохозяйственных отходов в газ метан с последующим его преобразованием в электроэнергию.

    Принцип действия биогазовой установки прост.

    • Возле хлевов, конюшен, свинарников или курятников строится герметичный резервуар, в который будет поступать навоз или птичий помет, разбавленный водой с добавлением растительных смесей. Емкость с фекалиями должна быть хорошо герметизирована, чтобы неприятные запахи не распространялись.
    • Недалеко от сборника фекалий строится наземный или подземный железобетонный бункер со съемной, но герметичной крышкой в форме колокола или полукруга с отверстием для подключения трубы газопровода.
    • Сборник фекалий и бункер, куда будет загружаться навоз и другие отходы сельскохозяйственных продуктов, должны быть соединены трубой с установленным в ней насосом. Это во многом облегчит закладку биомассы и создаст автоматическую перекачку навоза в бетонный резервуар.
    • Любая собственная биогазовая установка свободно размещается на площади в 10 кв.м. Рядом с бункером устанавливается большой газовый баллон или цистерна, где постепенно будет накапливаться производимый в резервуаре метан.
    • Газосборник соединяется трубопроводом с газовой плитой или с печью, имеющей функцию газового генератора в котельной. В ней будет происходить сжигание метана для подогрева воды или выработки электроэнергии.

    В железобетонном резервуаре, как видно на схеме, должно быть три отверстия:

    1. Для закачивания фекалий в бункер;

    2. Для отвода газопровода;

    3. Для выгрузки отработанного сырья, перегнившего навоза и растительных отходов.

    Опыт зарубежных и отечественных фермеров свидетельствует о том, что отработанная в бункере биологическая масса своих минеральных свойств не теряет, потом ее можно применять в качестве удобрений на полях.

    Разнообразие конструкций частных биогазовых установок

    Монтаж любой биогазовой установки промышленного масштаба и заводского производства оценивается в сотни тысяч долларов или евро, чего рядовые граждане себе позволить не могут.

    Но есть немало примеров самостоятельной сборки подобных конструкций биогазовых установок, которые доказывают, что можно обойтись без сложных технических «наворотов».

    Бочку-биореактор можн купить или сделать самому

    Вот несколько примеров с использованием самых обычных бочек емкостью 200 и 650 литров.

    Технология создания 200-литрового биореактора

    Для создания небольшого биологического реактора вполне подойдет обычная металлическая бочка на 200 литров с запаянным верхом и с входным отверстием, через которое будет производиться загрузка коровьего навоза, разбавленного водой. Емкость должна быть установлена вертикально.

    Перед ее использованием в качестве бункера для сбраживания биомассы вверху в вертикальном положении необходимо вварить шаровой кран со штуцером, к которому затем будет подключен резиновый или пластиковый шланг, ведущий к газовой колонке или плите.

    Внизу бочки вырезается отверстие для выгрузки отработанной биомассы.

    Биологическая смесь, загружаемая в бочку, должна быть жидкой, как манная каша. Ею необходимо заполнить реактор на 70%.

    С помощью губки надо обмазать мыльным раствором всю поверхность, чтобы проверить ее на герметичность.

    По словам автора этой конструкции, через 2 или 3 часа в бочке начнет скапливаться углекислый газ. Для его отвода потребуется кусок шланга, соединенный со штуцером, и прозрачная пластиковая бутылка, заполненная водой. В нее необходимо опустить второй конец шланга. Бульканье в воде будет лучшим свидетельством того, что внутри реактора происходит сбраживание биомассы.

    От надежности крана будет зависеть срок службы установки

    Коровий навоз, смешанный с листвой и хорошо разбавленный водой, начинает выделять метан на 15 день, свиной или овечий – на 30 или 40 сутки.

    Это устройство использовалось в Узбекистане, где дневная температура достигает 38°С, а ночная не опускается ниже 25°С. Процесс брожения, утверждает конструктор, проходил без дополнительного подогрева емкости. Только в районах с более холодным климатом под дном бочки потребуется установка обогревательного тента.

    Биологический реактор в бочке на 650 литров

    Более сложную конструкцию для получения метана из индюшиного и утиного помета предлагают мастера из России.

    Резервуар находится во дворе рядом с птичником. В одну из боковых стенок бочки вмонтирован рычаг перемешивающего устройства. На противоположном конце емкости, сверху, приварен металлический сантехнический раструб с заглушкой. Он выполняет функцию загрузочного клапана.

    Установка комплексного типа – подойдет как для домашних хозяйств, так и для небольших предприятий

    Еще один раструб такой же формы приварен внизу второй боковой стенки. Это разгрузочный клапан. К нему подключается шланг с электронасосом, который выводит отработанную биомассу в специальную тару.

    Посредине бочки приварена металлическая трубка, где установлен газовый сепаратор и подключен резиновый шланг, ведущий к газовой колонке.

    Метан, поступающий из резервуара в колонку, воспламеняется мгновенно. Биологическим газом в этом хозяйстве подогревают воду до температуры 50-60°С, отапливают баню и готовят пищу на плите.

    Газа, выработанного за день в реакторе, как утверждает хозяин, хватает на 4-5 часов работы одной конфорки. Однако конструктору пришлось самостоятельно увеличить диаметр форсунок в колонке и конфорок на газовой плите.

    Заглубленный биологический реактор

    Такая конструкция подойдет людям, которые планируют производить биологическое топливо в больших объемах, по всем правилам пожарной безопасности, но у которых ощущается острая нехватка земельных площадей.

    Заглубленный биореактор можно смонтировать своими руками

    Пошаговая инструкция:

    1. На глубине 1,8 или 2 м выкопайте котлован круглой или квадратной формы, по обе его стороны сделайте рукава загрузки и выгрузки биомассы;

    2. По контуру ямы установите опалубку и произведите монолитное бетонирование стен и пола;

    3. Толщина стенок должна быть не менее 10-15 см;

    4. Забетонированные стены для большей прочности обложите полнотелым кирпичом;

    5. Если в качестве крышки-купола установки будет использоваться плотное резиновое покрытие, в стенках бункера реактора на полуметровой высоте от верха забетонируйте стальные крюки, на которые будет одеваться резиновое покрывало;

    6. В прорезиненной накидке проделайте отверстие для подключения трубы или шланга газоотводной трубки и проведите его герметизацию;

    7. Если в качестве покрытия будет использоваться стальная или алюминиевая крышка, в нее также необходимо вварить штуцер для подключения газоотводящего шланга или трубки.

    Заглебленная биогазовая установка в разрезе

    Моделей биогазовых установок, сделанных жителями России, Беларуси и Украины собственноручно для своих личных хозяйств, очень много. Люди охотно делятся своими индивидуальными ноу-хау с фотографиями и видеороликами на разных сайтах.
    При строительстве биогазовой установки главное понять суть, назначение и посчитать прибыль от эксплуатации личного реактора.

    Биогазовая установка с прорезиненным куполом

    Жителям сельской местности хорошо знакомы случаи отключения электричества из-за сильного ветра, грозового ливня или снегопада. Но когда в хозяйстве будет функционировать индивидуальная биогазовая установка и газовый генератор отечественных или зарубежных производителей, работающий на метане, вопрос с выработкой электроэнергии для домашних нужд можно будет считать закрытым.

    Неприятный запаха из септика — как избавиться?

    Обустраивая септик в частном доме, любой хозяин рассчитывает на то, что проблемы с неприятными запахами (как в случае с выгребной ямой) остаются в прошлом. Но далеко не всегда работа канализационной системы проходит без сбоев. Проблема усугубляется тем, что неприятный запах из септика не только причиняет серьезный дискомфорт, но и несет негативные последствия для здоровья человека.

    Как устранить запах из септика?

    Причины неприятного запаха из септика

    Существует несколько основных причин, из-за которых нормальная и бесперебойная работа по очистке стоков может прекратиться:


    Проблемы с вентиляцией

    Ошибки при монтаже или проектировании вентиляции канализационной системы. Это может быть и нехватка количества вентотверстий, и неустановленная фановая труба, и отсутствие гидрозатвора, и другие подобные ошибки. Все переисленное может привести к тому, что вопросы домашних, почему воняет септик, станут неприятной обыденностью.

    Выход из создавшейся ситуации – достаточно прост: необходимо довести количество отверстий до проектного и, при необходимости, установить фановый стояк, который ведет от септика и санитарно-технического оборудования прямиком на крышу. При выполнении этих условий гарантировано восстановление бесперебойной работы канализации;

    Проблемы с канализационными трубами

    Протечки в канализационных трубах. При наличии даже небольших трещин или разгерметизации стыков появление запаха неизбежно. Способ устранения вполне естественный и очевидный – замена поврежденных труб и герметизация стыков. Читайте, как правильно выбрать канализационные трубы и как провести герметизацию труб.

    Бактерии не справляются со стоками

    Бактерии уничтожены попаданием моющих или хлоросодержащих веществ. Условия использования септика зачастую несовместимы с некоторыми антибактериальными добавками, применяемыми в чистящих и моющих средствах. В результате происходит гибель работающих бактерий, как следствие появляется не только запах из септика, из бетонных колец сливного колодца. Для исправления ситуации рекомендуется использование специальных биодобавок

    Наиболее часто встречаемая причинабактерии не успевают перерабатывать необходимый объем стоков. В результате остается органика, которая постепенно накапливается и гниет, естественно распространяя крайне неприятный запах и препятствуя нормальной работе системы.

    Решение проблемы — специально разработанные бактерии для септика. Как подобрать бактерии для конкретного типа септика (ТОПАС, ТАНК, АСТРА) читайте здесь.

    Рейтинг самых эффективных бактерий для септиков (по отзывам читателей) смотрите ниже.

    Как избавиться от запаха из септика — подбор биоактиватора

    Биоактиваторы для септика приобрели в последнее время значительное распространение и популярность среди пользователей автономных канализационных систем. Причин этому несколько:

    • бактерии активно перерабатывают содержимое септиков, тем самым устраняя все неприятные запахи от продуктов жизнидеятельности
    • постоянное применение бактерий значительно уменьшает объем содержимого септика, а это экономия на ассенизаторских машинах
    • достаточно просто вносить препарат 1 раз в месяц непосредственно в унитаз и вы забудете о всех проблемах

    Наиболее популярные средства по отзывам покупателей приведены в следующей таблице:

    Значительно увеличивает объем перерабатываемых стоков за счет разложения и снижения количества твердых фракций, также уменьшает брожение и заиливание, предотвращая засоры канализации.

    Обслуживает септик объемом 2 м3 в течении 6 месяцев

    Цена – 920 рублей. Подробнее здесь

    Наименование средства Состав, вид Описание и основные особенности
    Набор Доктор Робик«Регулярный уход за септиком или ямой на 365 дней)» (Россия)
    • 1. Универсальное средство для септиков Доктор Робик 109 – 12 шт.
    • Регулярный уход за септиком и дренажом Доктор Робик 309 – 1 шт.
    Биологическое средство для септика от запаха — состоит из двух препаратов, один из которых, Доктор Робик 109 применяется ежемесячно, а Доктор Робик 309 используется в качестве биоактиватора для септика.

    Совместное использование средств обеспечивает нормальную эксплуатацию септика на протяжении года для емкостей объемом 1500 литров

    Цена набора – 2520 рублей. Подробнее здесь

    Средство Roetech K-37 для обслуживания септиков (США) Биологическое средство по уходу за системами канализации, работающими без доступа воздуха.
    Биоактиватор БиоСепт 500 для септика (Франция) Часто применяется в случае сильного замыливания септика порошками, моющими или чистящими средствами Биоактиватор длительного действия.Наиболее подходит для систем с водяным смывом. Начинает действовать в течение 2 часов после внесения.

    Обслуживает емкость 1м3 в течении года.

    Цена – 1122 рубля. Подробнее здесь

    Биоактиватор для септиков Bioexpert (Польша) Препарат в таблетках. Рекомендуется применять вместе с моющими средствами. Разлагает фекальные массы, жир, ил, целлюлозу (бумагу) Одна капсула обслуживает септик объемом 2-4м3 в течении 30 дней.

    Цена – от 430 рублей / 2 капсулы. Подробнее здесь

    Грамотное использование биоактиваторов для септика позволит значительно повысить эффективность работы системы канализации коттеджа или частного дома, сделав проживание в нем максимально комфортным и удобным.

    Сильно ли воняет биогазовая установка? Как ее правильно чистить?

    Способы очищения биогаза от сероводорода и других примесей с извлечением метана

    При температуре процесса брожения в 30—40 0 С биогаз из реактора выходит в водонасыщенном состоянии. Ввиду этого, сырой биогаз насыщен водяным паром и содержит, наряду с метаном (СН4) и двуокисью углерода (СО2), также существенные количества сероводорода (Н2S). Чтобы защитить агрегаты газоподготовки от сильного износа, поломки и выполнять требования последующих ступеней очистки, водяной пар, сероводород и двуокись углерода из биогаза нужно удалить.

    На сегодняшний день существует три основных способа очистки биогаза: метод жидкого (мокрого) и твёрдого (сухого) химического поглощения примесей (абсорбционный и адсорбционный), метод мембранного разделения и вымораживания (криогенный метод) [2].

    Наиболее вредным компонентом биогаза является сероводород. Он токсичен, обладает неприятным запахом, в присутствии влаги и, особенно в комбинации с диоксидом углерода вызывает коррозию металлического оборудования, при сгорании образует оксид и диоксид серы, которые, взаимодействуя с парами воды, превращаются в сернистую и серную кислоты, имеющие высокую коррозионную активность. Содержание сероводорода в биогазе может достигать 3 %. Сероводород совместно с водяными парами и особенно в комбинации с углекислым газом оказывает коррозирующее воздействие на металлические поверхности газооборудования, причем скорость коррозии может достигать 0,5-1мм в год. При сжигании биогаза сероводород переходит в оксиды серы. Они, взаимодействуя с водяным паром, образуют серную и сернистую кислоты, которые также являются коррозийно-активными. Кроме того, H2S, SO2 и SO3 — высокотоксичные газы [2] .

    Хлор — и фторсодержащие углеводороды приводят к коррозионной опасности вследствие образования соляной и плавиковой кислоты при конденсации продуктов сгорания в агрегате.

    Очистка от сероводорода и галогенсодержащих углеводородов производится на действующих установках различными способами: адсорбция на активированном угле или абсорбция в промывочном растворе.

    При адсорбции биогаз сначала проходит через специально обработанный активированный уголь, где H2S окисляется до серы, которая сорбируется порами угля (0,3кг серы на 1кг активированного угля). Водяной пар, содержащийся биогазе, адсорбируется на активированном угле, вследствие чего уменьшается активность угля по отношению к галогенсодержащим углеводородам. Поэтому перед следующим этапом очистки биогаза проводят осушку. Далее газ пропускают через очередную насадку с активированным углем, на которой адсорбируются галогенсодержащие углеводороды.

    Очистку биогаза от сероводорода осуществляют различными методами. В биогазовых установках небольшой мощности (сотни м 3 /сут) применяют адсорбционный («сухой») способ удаления H2S за счет образования сульфидов при взаимодействии с оксидом железа (ферроокисный фильтр):

    Оптимальная влажность адсорбента (5−20%) поддерживается присутствующими в биогазе парами воды. 1 кг оксида железа сорбирует около 250 г H2S. Регенерацию адсорбента производят продувкой воздухом. При этом образуется элементарная сера, отлагающаяся на поверхности оксида железа:

    После каждой регенерации сорбционная способность оксида железа уменьшается в среднем на 15%, что обусловливает необходимость регулярной замены отработанного сорбента.

    Для непрерывной десульфиризации биогаза применяют двухколонную установку с переменным режимом работы колонн: в одной колонне протекает процесс поглощения сероводорода, а в другой − регенерация сорбента продувкой воздухом (рис.1).

    В ТПУ знают, как избавить город от вони

    Ученые ТПУ еще в 2015-м году запатентовали способ получения биометана из органической среды. Они разработали биогазовые установки, которые решают проблему утилизации отходов агропромышленного комплекса. Использование новых технологий политехников может решить проблему неприятных запахов, которые постоянно накрывают город в жаркое время.

    Один из авторов проекта Алексей Коледов рассказал и показал ТВ2, как работает эта инновационная технология. В настоящий момент рядом с 10-м корпусом ТПУ готовится площадка для экспериментальной теплицы, которая будет работать на биогазовой установке. За счет получения энергии из биометана теплица будет обогреваться зимой. Остатки от переработки отходов будут использоваться в качестве удобрения для грунта.

    Утилизация животноводческих отходов сегодня животрепещущая тема. Томичи это почувствовали на себе. Мы перерабатывая отходы и получая биометан, с одной стороны вырабатываем энергию, а с другой еще и получаем биоудобрения для почвы. На этой теплице мы хотим показать все то, что нам может дать биогазовая установка, — рассказал Алексей Коледов, разработчик российской установки по получению биометана.

    Алексей Коледов уверяет, что для биогазоустановки подойдет любая органика и речь не идет только об отходах агропомышленного комплекса. На этой установке можно также утилизировать отходы от пивного производства, остатки пищи, отходы тепличных хозяйств, ботва и т. д.

    Биогазовая установка требует ежедневной загрузки, поэтому биотопливо будет доставляться на теплицу ТПУ на машинах. Договоренности об этом уже есть. По заверениям Алексея Коледова, неприятные запахи от работы маленького тепличного комплекса студентам не повредят.

    Да, конечно, любая органика имеет запах, но она не будет пахнуть так, как сейчас воняет в городе. Лучше перерабатывать отходы через такие установки, имея кратковременный неприятный запах, чем иметь такие проблемы, с которыми столкнулся сейчас Томск, — считает Алексей Коледов.

    Сибирской аграрной группе разработчики ТПУ предлагали свои услуги, но получили отказ. Руководство САГ сослалось на то, что они сами занимаются решением проблемы утилизации отходов животноводства.

    В Томской области мы планируем делать такие установки для многочисленных фермерских хозяйств. В частности, сейчас идут переговоры с АО «Дубровское». Межениновская птицефабрика заинтересовалась. Им надо строить новые очистные сооружения, в состав которых войдет и биогазовый блок, — рассказал разработчик БГУ.

    Надеются разработчики ТПУ, что их установка будет пользоваться спросом и в связи с принятием Стратегии развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления, которая была принята правительством РФ в январе 2020-го года. Задача этой стратегии — утилизация и обезвреживание отходов производства и потребления и планомерное снижение количества отходов, не подлежащих дальнейшей переработке.

    Стоимость биогазовой установки колеблется от 20 млн рублей до 500 млн в зависимости от количества биоотходов. Например, БГУ для свинокомплекса «Томский» будет стоить по максимуму — 500 млн рублей.

    По данным ученых ТПУ, количество отходов агропромышленного комплекса России достигает 600 млн тонн. Большая часть их не утилизируется. Это приводит к закислению почв, отчуждению сельскохозяйственных земель( более 2 млн га сельхозземель заняты под хранение навоза), загрязнению грунтовых вод и выбросам в атмосферу метана – парникового газа.

    Для справки: биометан, который получают метановым брожением биомассы, полностью эквивалентен природному газу и используется как топливо для газотурбинных электростанций и когенераторов. В Германии насчитывается более 8 тысяч установок, производящих биогаз. В России всего две.

    Напомним, что всю предшествующую неделю томичи жаловались на неприятный запах в городе. В субботу, 14 июля, источник зловония был найден. Управление Россельхознадзора по Томской области выпустило релиз, в котором сообщило об обнаружении под Томском 11,6 га полей, которые завалены куриным пометом и свиным навозом. В ведомстве сообщили, что случившееся — дело рук компании «Промпереработка», которая оказывает «Сибирской Аграрной Группе» услуги по очистке птичников птицефабрики «Томская», принимает и перерабатывает животноводческие стоки свинокомплекса «Томский».

    «Промпереработка» зарегистрирована в 2015 году в селе Нижняя Тавда Тюменской области. Находится она в том же здании, что и входящий в «Сибирскую аграрную группу» свинокомплекс «Тюменский». Единственным учредителем «Промпереработки» согласно данным ЕГРЮЛ является акционерное общество «Финансово-промышленная группа «Тезаурум», зарегистрированная в Томске, по тому же адресу, что и управляющая компания «Сибирской аграрной группы».

    После очистки отходов САГ«Промпереработка» должна производить органические удобрения. Однако пробы показали, что свиной навоз и куриный помет на полях не являются органическим удобрением. Концентрация вредных веществ там превышает допустимые нормы, а сам помет заражен бактериями группы кишечной палочки и энтерококками, яйцами гельминтов.

    Биогазовая установка своими руками

    Смонтировать небольшие установки можно и в домашних условиях. Для отступления скажу, что получение биогаза своими руками не является каким-то новым изобретением. Еще в древности биогаз в домашних условиях активно получали в Китае. Эта страна до сих пор является лидером по количеству биогазовых установок. Но вот как сделать биогазовую установку своими руками, что для этого необходимо, сколько это будет стоить – все это постараюсь рассказать в этой и последующих статьях.

    Предварительный расчет биогазовой установки

    Прежде чем приступать к покупке или самостоятельной сборке биогазовой установки необходимо адекватно оценить наличие сырья, его тип, качество и возможность бесперебойной поставки. Далеко не каждое сырье подходит для получения биогаза. Сырье, которое не походит:

    • сырье с высоким содержанием лигнина;
    • сырье, которое содержит опилки хвойных деревьев, (с наличием смол)
    • с влажностью, превышающей 94%
    • гниющий навоз, а также сырье плесенью либо синтетическими моющими веществами.

    Если сырье подходит для переработки, то можно приступать к определению объема биореактора. Общий объем сырья для мезофильного режима (температура биомассы колеблется от 25-40 градусов, наиболее распространенный режим) не превышает 2/3 объема реактора. Суточная доза составляет не более 10% от общего загруженного сырья.

    Любое сырье характеризуется тремя важными параметрами:

    Последние два параметра определяются из статистических таблиц. Сырье разбавляется водой из учета достижения 80-92% влажности. Отношение количества воды и сырья может колебаться в соотношении от 1:3 и до 2:1. Это делается, чтобы предать субстрату требуемую текучесть. Т.е. чтобы обеспечить проходимость субстрата по трубам и возможность его перемешивания. Для малых биогазовых установок плотность субстрата допускается принимать равной плотности воды.

    Попробуем определить объем реактора на примере.

    Допустим, хозяйство имеет 10 голов КРС, 20 свиней и 35 кур. В сутки выходит экскрементов: 55 кг от 1 КРС, от 1 свиньи – 4,5 кг и 0,17 кг от курицы. Объем суточных отходов составит: 10х55+20х4,5+0,17х35 = 550+90+5,95 =645,95 кг. Округлим до 646 кг. Влажность экскрементов свиней и КРС составляет 86%, а куриного помета -75%. Чтобы добиться 85% влажности куриного помета необходимо добавить 3,9 л воды (около 4 кг).

    Получается, что суточная доза загрузки сырья составит около 650 кг. Полная загрузка реактора: ОС=10х0,65=6,5 тонн, а объем реактора ОР=1,5х6,5=9,75 м³. Т.е. нам понадобится реактор объемом 10 м³.

    Расчет выхода биогаза

    Таблица расчета выхода биогаза в зависимости от типа сырья.

    Тип сырья Выход газа, м³ на 1 кг сухого вещества Выход газа м³ на 1 тонну при влажности 85%
    Навоз КРС 0,25-0,34 38-51,5
    Свиной навоз 0,34-0,58 51,5-88
    Птичий помет 0,31-0,62 47-94
    Конский навоз 0,2-0,3 30,3-45,5
    Овечий навоз 0,3-0,62 45,5-94

    Если взять все тот же пример, то перемножив вес каждого типа сырья на соответствующие табличные данные и просуммировав все три составляющие, получим выход биогаза равный приблизительно 27-36,5 м³ в сутки.

    Для того чтобы сориентироваться в требуемом кол-ве биогаза скажу, что среднестатистической семье из 4 человек для приготовления пищи понадобится 1,8-3,6 м³. Чтобы обогреть помещение в 100 м² – 20 м³ биогаза в сутки.

    Установка и изготовление реактора

    В качестве реактора может быть использована металлическая цистерна, пластиковая емкость, либо он может быть построен из кирпича, бетона. В некоторых источниках говориться о том, что предпочтительной формой является цилиндр, в построенных же из камня либо кирпича квадратных конструкциях образуются трещины из-за давления сырья. Независимо от формы, материала и места установки реактор должен:

    • быть водо- и газонепроницаемым. В реакторе недолжно происходить смешивание воздуха с газом. Между крышкой и корпусом должна быть прокладка из герметичного материала;
    • быть теплоизолированным;
    • выдерживать все нагрузки (давление газа, вес и т.д.);
    • иметь люк для проведения ремонтных работ.

    Установка и выбор формы реактора производится для каждого хозяйства индивидуально.

    Тема изготовления биогазовой установки своими руками очень обширна. Поэтому в этой статье я на этом остановлюсь. В следующей статье поговорим о выборе остальных элементах биогазовой установки, ценах и где ее можно приобрести.

    Вся информация по самодельному изготовлению биогазовых установок черпается из различных источников и абсолютно бесплатно будет представлена в заключительной статье.

    На закуску – видео по установке биореактора в земле:

    Биогаз в сельском хозяйстве

    Интервью с Владимиром Кононовым, создателем-проектировщиком биогазовой установки

    Сегодня в моду входит экологическое земледелие и работа, с использованием альтернативных источников энергии. В сельском хозяйстве тема эта, как нельзя актуальна – ведь здесь есть бесценный источник энергии – навоз и помет, а уж о необходимости экономии и говорить не приходится.

    На вопросы портала AGROXXI.RU отвечает Владимир Николаевич Кононов, создатель-проектировщик биогазовой установки для переработки отходов животноводства, директор компании ООО «БИОС плюс»


    — Насколько эффективно в настоящий момент используются отходы животноводства в сельском хозяйстве?

    — В настоящее время органика используется очень неэффективно. И если с навозом КРС более или менее все ясно, то со свиным навозом и птичьим пометом большие проблемы из-за невозможности по целому ряду причин их использовать в качестве удобрений. Чаще всего проблемы возникают из-за высокой обсемененности патогенной микрофлорой и семенами сорных растений.

    — В чем заключается основная сложность применения органики в качестве удобрений?

    — Основная сложность – это доставка органических удобрений к месту их внесения. Как правило, органических удобрений требуется много, они занимают большой объем и требуют больше времени и усилий на транспортировку и само внесение.

    А вот органические удобрения, прошедшие ферментацию в биореакторе, превосходят по своим свойствам исходный навоз в 50-100 раз, то и вносить их надо меньше, то есть на один гектар нужно внести не 50 тонн навоза, а всего одну тонну. Внесение ферментированных удобрений более выгодно экономически.

    — Как пришла в голову идея, что нужно именно анаэробное брожение?

    — Идея не нова. В западной Европе работают более 40 000 биогазовых установок, в Китае более 20 000 000. Анаэробное сбраживание органики, более экономически выгодно, хотя и требует более длительного времени. Зато на выходе мы получаем удобрение и энергетическую составляющую – биогаз, который компенсирует все энергозатраты.

    Аэробное брожение требует гораздо меньшего времени. Энергия при этом расходуется на насыщение биомассы кислородом воздуха, но при таком типе сбраживания не образуется метан, зато происходит выделение большого количества тепловой энергии. Биореактор начинает очень сильно нагревается и, чтобы создать оптимальные условия для бактерий, его нужно охлаждать, то есть затрачивать дополнительную энергию. В микробиологической и дрожжевой промышленности это была одна из основных проблем.

    При анаэробном же брожении синтезируется газ метан. Он позволяет компенсировать все энергетические затраты, так как можно получать дополнительную тепловую высококалорийную энергию, сжигая биогаз в газовых котлах или электрическую энергию, используя газ в когенерационных установках.

    — Что именно происходит с отходами в биогазовой установке?

    — Анаэробное сбраживание навоза имеет большие преимущества:

    Во-первых, на выходе вы имеете перебродившую биомассу, которую сразу же можно использовать в качестве высокоэффективного органического удобрения, В процессе биологической, термофильной, метангенерирующей обработки органических отходов в биогазовых установках образуются экологически чистые, жидкие, высокоэффективные органические удобрения.

    Эти удобрения содержат минерализованный азот в виде солей аммония (наиболее легко усваиваемая форма азота), минерализованные фосфор, калий и другие, необходимые для растения биогенные макро- и микроэлементы, биологически активные вещества, витамины, аминокислоты, гуминоподобные соединения, структурирующие почву. Одна тонна таких удобрений по своему эффекту на растение эквивалентна 50-100 т исходного навоза или других органических веществ.

    В результате анаэробного сбраживания органических отходов ускоряется процесс их разложения по сравнению с обычным перегневанием в буртах, при этом гибнут семена сорных растений, гельминты, устраняется запах. Основное преимущество анаэробного сбраживания заключается в сохранении практически всего азота и перехода значительной части его в легкоусвояемую растениями форму. Применение сброженной массы позволяет повысить урожайность полевых культур на 40-100 %. По данным ряда специалистов, если эффективность процесса разделить на энергетическую (от использования биогаза) и экономическую (получение высокоэффективных удобрений), то последняя составляет 78 %, а первая 22 %.

    — Расскажите о возможности использования отходов животноводства в качестве альтернативного источника энергии

    — Я уже говорил, что в процессе переработки отходов мы получаем газ метан, который не только компенсирует все энергетические затраты, но и служит источником дополнительной энергии, 30% собственные нужды 70% дополнительная энергия в виде тепла и эл. энергии.

    — Какими лично вы их видите перспективы развития биогазовых установок?

    — Как показала практика, биогазовая установка с объемом биореактора 100 м3, позволяющая перерабатывать 5 тон навоза в сутки, стоит около 10 млн рублей, но все эти затраты окупаются в течение 2-3 лет, а может быть и раньше.

    Например, Московская фирма ООО «Эко-АгТи» продает биоудобрения по цене 6-7 рублей за литр, а фирма из Ижевска «Роспочва» продает те же удобрения по 40 рублей за литр и это оптовая цена, при этом гарантированное увеличение урожайности практически всех культур 20-30 %.

    Главная проблема – это высокая стоимость биогазовой установки примерно 100 тысяч рублей за 1 м3 биореактора, здесь нужны дотации, не все фермерские хозяйства способны финансировать такие проекты.

    В перспективе мы будем работать над получением этанола из подстилочного навоза КРС, на западе на эти цели выделили около 7 млн долларов.

    А слышали ли вы о купировании хвостов коровам? Почитать можно здесь

    Запах от септика, как убрать запах из выгребной ямы

    В большинстве современных домов владельцы обустраивают локальные канализационные системы. При этом для переработки нечистот и стоков используется такое очистное сооружение как септик. В процессе эксплуатации канализации может появиться зловонный запах от септика. Что следует предпринять, если возникла данная проблема? По какой причине появляется неприятный «аромат»?

    Ранее в домах, расположенных в сельской местности, и на дачных участках обустраивали местную канализацию, в качестве которой использовалась выгребная яма. Она являлась источником неприятного запаха. Проблему с тем, что воняет выгребная яма, решали просто – выкапывали резервуар для нечистот как можно дальше от жилых построек.

    Септик представляет собой емкость, в которой стоки не только собираются, но и перерабатываются, при этом жидкость очищается от различных примесей. Если такое сооружение функционирует хорошо, запах от септика, отравляющий воздух, не может появляться. Поэтому при возникновении зловония, исходящего от него, необходимо искать причину.

    Почему появляется запах от септика

    Вне зависимости от модели септика, установленного на участке, появление запаха является сигналом о том, что в работе системы появился сбой. Если постройкой очистной конструкции занималась специализированная организация, тогда нужно обратиться к установщику сооружения. Большинство таких фирм на выполненную работу предоставляют гарантию, поэтому приезжать на вызов в период действия обязательств они должны бесплатно.

    После проведения диагностирования системы и выяснения причин, почему появился запах из септика в доме, дальнейшие события могут развиваться в двух направлениях:

    • в том случае, если зловоние является результатом ошибок, допущенных при монтаже, или использовались бракованные элементы оборудования, ремонт производится бесплатно в соответствии с гарантийными обязательствами, предоставляемыми компанией;
    • когда причиной неисправностей стали ошибки, допущенные в процессе эксплуатации, тогда мастера выполняют ремонтные работы за дополнительную плату.

    Поиск причин

    Основные причины, способные вызвать зловоние:

    • при обустройстве не смонтирован вентиляционный стояк, необходимый для отведения газов, которые непременно образуются в результате жизнедеятельности бактерий. Такой элемент как фановая труба (изображенная на фото), предназначена для любых установок, начиная от наиболее простых решений и заканчивая аэрационными глубокой очистки. Если ее не установить, то зловоние появится не только рядом с септиком, но в помещениях, где произведен монтаж сантехнических приборов;
    • был произведен сброс стоков большого объема, в которых содержатся такие химические вещества как оксид марганца, хлор и компоненты дезинфицирующих составов. В том случае, когда в септик попадает большое их количество, часть бактерий, ответственных за переработку органики, погибает. По причине недостатка такой биомассы может появиться запах из выгребной ямы или очистного сооружения. Чтобы избежать подобной проблемы, не следует пользоваться продукцией из ассортимента бытовой химии, содержащей хлор. Помимо этого нельзя выливать в канализационную систему жидкость, которая была использована в процессе промывки фильтров для питьевой воды;
    • произошел в большом количестве сброс воды, содержащей сильную концентрацию моющих средств с образованием активной пены. Ее большой объем в камере не позволяет бактериям полноценно выполнять свое назначение. Исходя из этого, нужно при стирке использовать стиральный порошок, исходя из инструкции производителя, имеющейся на упаковке (прочитайте также: «Бактерии для септика, какие лучше, выбираем»);
    • в современных установках, оборудованных аэраторами, причиной запаха возле септика может быть неправильная регулировка подаваемого в камеры кислорода. В данной ситуации следует проверить функционирование компрессора и осуществить корректировку подачи воздуха согласно инструкции;
    • давно не проводилась профилактика системы. Чтобы не возникла проблема с тем, как избавиться от запаха в септике, необходимо своевременно делать техническое обслуживание. Очистное сооружение не нуждается в постоянном контроле над его работой, но ему требуется периодическое ТО и очистка камер. Перечень мероприятий и частота их выполнения напрямую зависит от модели и рекомендаций производителя по техническому обслуживанию, прописанных в инструкции.

    Способы устранения неприятного запаха из выгребной ямы

    После выявления причины неисправности, возникает необходимость принять решение, как устранить запах из септика.

    Возможно, потребуется установка фановой трубы (когда она отсутствует). Если своевременно не сделана фановая вентиляция, то единственная возможность, как убрать запах из септика – это монтаж вентиляционной трубы. Благодаря этому не только выводятся газы из камер, но и предотвращается ситуация со срывом гидравлических затворов в сантехнических приборах, расположенных в домах.

    Ремонт септика, чтобы убрать запах

    В данном случае, при решении вопроса, чем убрать запах в выгребной яме или септике, выбрать следует специальные препараты, содержащие в своем составе штаммы бактерий.

    Эти средства имеются в продаже в магазинах хозтоваров. Их легко может применить каждый хозяин загородной недвижимости.

    Главное создать условия, благодаря которым бактерии эффективно функционируют – это:

    • наличие для микроорганизмов питательной среды, для чего необходимо регулярно пользоваться канализацией;
    • достаточное количество воды – жидкость должна превышать слой твердого осадка минимум на три сантиметра. Когда ее в септике недостаточно, до применения биопрепарата нужно влить в систему пару ведер воды;
    • необходим приток воздуха. При наличии нормальной вентиляции воздуха бывает достаточно для деятельности бактерий.

    Имеющиеся в составе биопрепаратов бактерии способны переработать органические нечистоты, а вот отходы неорганического происхождения они не могут одолеть, поэтому применение биоматериала не наносит ущерб трубопроводам и септику.

    После завершения переработки бактериями нечистот, они превращаются в не имеющую запаха массу, в результате чего объем твердых отходов значительно уменьшается. Данный вариант как убрать запах из выгребной ямы и септика позволяет реже пользоваться услугами ассенизаторской техники.

    Специалисты рекомендуют использовать различные биологические добавки не только при устранении проблем, но и в профилактических целях для предотвращения возникновения сбоев в работе очистных сооружений.

    Добавить комментарий