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