Как получить биогаз в домашних условиях: Как получить биогаз в домашних условиях

Как получить биогаз в домашних условиях

Получить альтернативный источник энергии, биогаз, могут люди, которые занимаются разведением и содержанием домашних животных, птицы. Обычно в подобных хозяйствах скапливается много органических отходов, используемых в качестве сырья для переработки на топливо.

В нашей статье будет описана технология получения биогаза в домашних условиях.

Основные ведомости о биогазе

Сырьём для получения рассматриваемого вида топлива считается птичий помёт и навоз от свиней, коров и других животных. Как утверждают эксперты, газ биологического происхождения состоит из метана и других компонентов, причём количество основного вещества может колебаться от 50 до 80% в зависимости от вида используемых отходов. Метан также используется в наших системах отопления, и за него мы платим большие деньги.

Многочисленные исследования показали, что больше всего природного газа содержится в навозе свиней – до 0,58м3 на килограмм, а также в помёте индеек – не больше 0,64м3/кг.

Минимальное количество альтернативного топлива получают из отходов, взятых от коров – около 0,2м3/кг. Как мы уже говорили, из всего объёма получаемого газа количество метана колеблется от 50 до 80%, остальное приходится на сероводород – не более 1% и углекислый газ. Доля последнего компонента не превышает 42%.

При сжигании 1м3 описываемого вещества выделяется около 7 киловатт энергии. Как отмечают эксперты, на обогрев одного квадратного метра загородного дома в течение отопительного сезона уходит до 45м3 биогаза. Рассматриваемое топливо образуется из навозной кучи самопроизвольно не зависимо от наших желаний и предпочтений. Куча навоза стандартного объёма (тракторный прицеп) перегнивает в течение года, причём выделение топлива происходит даже при отрицательных температурах, но этот процесс сильно растянут. Для ускорения процесса получения биогаза используются специальные технологии, об этом поговорим далее.

Как устроена биогазовая установка

При получении топлива в собственном приусадебном хозяйстве невозможно создать идеальные условия, которые применяются в промышленном производстве. Особенно это касается подачи тепла для подогрева генератора. Такой процесс нуждается в определённых затратах тепловой энергии, что в конечном итоге приведёт к подорожанию горючего.

А теперь разберёмся с материалами и технологией устройства биогазовой установки в домашних условиях. Для этого нам понадобится:

• большая ёмкость с минимальным объёмом в один кубический метр. Маленькие бачки и бочечки также могут использоваться в качестве основного резервуара, но в них будет выделяться мало горючего, через небольшое количество закладываемого сырья;
• при добыче альтернативного топлива у себя дома хозяин установки вряд ли будет подогревать ёмкость, но утеплить её нужно в обязательном порядке . Одним из вариантов решения подобной проблемы считается заглубления ёмкости в землю, при этом верхняя часть должна покрываться слоем теплоизоляции;
• в реакторе устанавливают ручную мешалку для ускорения процесса гниения отходов, причём участок, где закрепляется ручка устройства нужно герметизировать;
• предусматривают патрубки для подачи и вывода субстрата, получения готового топлива.

Технология получения биогаза в домашних условиях

Для начала необходимо тщательно измельчить сырьё, частицы навоза не должны превышать 1 сантиметра. При соблюдении описанной рекомендации бактерии будут быстрее перерабатывать субстрат. Полученную массу тщательно перемешивают с водой из расчёта 7 литров чистой жидкости на 10 килограммов сырья. Теперь необходимо заполнить смесью ёмкость и закрыть реактор.

К ёмкости наведываются по несколько раз за день для перемешивания содержимого

. Первый газ появится на поверхности реактора примерно на пятый день после засыпания субстрата. Топливо откачивают в специальную ёмкость при помощи компрессора. Если откачку не делать вовремя, то давление внутри ёмкости возрастёт, и процесс брожения замедлится. Отработанный субстрат заменяют новым через каждые две недели.

 

Производство биогаза своими руками в домашних условиях, фото

Автор newwebpower На чтение 10 мин. Просмотров 964 Опубликовано 19. 11.2016 Обновлено 19.11.2016

Выделение горючих газов из разлагающихся отходов жизнедеятельности организмов и биомассы было замечено еще в 17 веке.

В 1776 году ученый Аллесандро Вольта сделал вывод о существовании взаимной зависимости между массой разлагающегося вещества и объемом выделяющегося газа, а позднее было обнаружено, что основным горючим компонентом получаемого биогаза является метан.

Поскольку метан является основным компонентом добываемого из недр природного газа, то в процессе изучения биогаза начали появляться установки для его промышленного производства в качестве альтернативы ископаемому топливу.

Первая документально подтвержденная биогазовая установка была построена в 1859 году в Индии, а впервые в Европе, в Великобритании биогаз начал применяться в уличных фонарях освещения в 1895 году.

Рисунок, показывающий поперечный разрез первой биогазовой установки

Биохимические процессы образования биогаза

Первые экспериментальные установки для получения биогаза разрабатывались методом проб и ошибок, без истинного понимания происходящих процессов. С развитием микробиологии было выявлено, что выделение газа происходит из-за водородного и метанового

брожения биомассы. Поскольку данные типы брожения происходят без доступа кислорода, выделяющий метан процесс разложения биомассы еще называют анаэробным.

Анаэробное сбраживание встречается в природе при образовании болотного газа

По-другому синтез биогаза называют биодеструкцией (биологическим разрушением) органических веществ с выделением свободного газообразного метана (Ch5). Ниже дана упрощенная формула, демонстрирующая выделение химических веществ из органических соединений в процессе жизнедеятельности бактерий метаногенов, у которых в процессе метаболизма выделяется побочный газ метан:

Другими словами, микроскопические бактерии, потребляя органические вещества, содержащиеся в биомассе и биологических отходах, выделяют горючий газ. Но даже при самых благоприятных условиях выделение горючего газа происходит не сразу – вначале нужен процесс ферментации биомассы, разложение которой происходит в несколько этапов за определенные периоды времени.

Стадии синтеза биогаза

Для размножения и жизнедеятельности выделяющих метан метаногенов нужна питательная среда, которая формируется в установке для получения биогаза предыдущими поколениями других бактерий. В первой стадии белки, жиры и углеводы, имеющиеся в биомассе, под воздействием гидролитических ферментов распадаются на простые органические соединения: аминокислоты, сахар, жирные кислоты. Данная стадия протекает под действием ацетогенных бактерий и называется гидролизом.

Различные бактерии, вид под микроскопом

Во второй стадии под действием гетероацетогенных бактерий происходит гидролизное окисление части органических соединений, при этом получается углекислый газ, свободный водород и ацетат.

Не окислившаяся часть получившихся на первой стадии простых органических соединений при взаимодействии с образовавшимся на второй стадии ацетатом формирует простейшие органические кислоты, которые и являются необходимой питательной средой для бактерий, выделяющих метан на третьей стадии.

Стадии жизнедеятельности микроорганизмов при образовании метана

Именно на третьей стадии происходит производство биогаза, интенсивность которого зависит от таких основных факторов:

• Состава биомассы;
• Температуры питательной среды;
• Давления внутри установки;
• Кислотно-щелочного баланса pH;
• Соотношения воды и загружаемой биомассы;
• Измельчения сырья и частоты перемешивания субстрата;
• Наличия стимулирующих и замедляющих компонентов в среде;
• Соотношения углерода, фосфора, азота и других элементов.

Схематическое отображение основных узлов биогазовой установки

Оптимальный состав сырья для производства биогаза

Поскольку белки, жиры и углеводы содержатся в любой биомассе растительного или животного происхождения, а также в отходах жизнедеятельности и пищевой промышленности, то помимо научных лабораторий и промышленных установок, вполне реально получать биогаз в домашних условиях.

Но в самодельной домашней установке будет очень трудно контролировать описанные выше параметры. На видео ниже показан пример промышленной биогазовой установки для дома:

В продолжение данной темы в следующей статье будет подробно рассказано о существующих типах генераторов биогаза и самодельных биогазовых установках, которые народные умельцы делают своими руками.

На данном этапе стоит напомнить, что биогаз горюч и взрывоопасен, а чрезмерное давление может разорвать биогазовую установку с последующем взрывом газа. Поэтому первоочередным контролируемым параметром должно быть давление в установке и герметичность конструкции.

Примеры сырья для получения биогаза

Максимальное количество биогаза можно получить из животных жиров – около 1500 м3 из тонны сырья при концентрации метана 87%. Также значительный выход биогаза получается из пережаренного растительного масла – около 1200 м3 при концентрации Ch5­ 68%.

Значительно меньше  биогаза получается из семян различных растений от 500 м3 — 54% Ch5, (овес) до 644 м3 — 65,7% Ch5 (рапс). Из силоса кукурузы, травы и других растений можно получить 450-100 м3 при средней концентрации метана 55-50%.

Возможное получение биогаза из различных семян и корнеплодов

Биогаз из отходов жизнедеятельности животных

Из навоза животных выход газа получается значительно меньшим, так как после прохождения пищевого тракта в отходах жизнедеятельности количество питательных веществ для метанобразующих микроорганизмов мало.

Поскольку у птиц пищеварительная система предназначена для быстрого отбора основной части питательных веществ из пищи, с частыми испражнениями для облегчения полета, то выход биогаза из помета будет наибольшим – около 100 м3 при 65% Ch5.

Применение биогазовой установки наиболее выгодно на птицефермах, где существует проблема утилизации птичьего помета

Тогда как навоз крупного рогатого скота обладает наименьшим выходом биогаза – в среднем 25 м3 при 55% Ch5, из-за пищеварительного тракта, предназначенного для максимального извлечения питательных веществ из корма в течение длительного времени с многократным пережевыванием пищи.

Выход биогаза из навоза увеличивается при его смешивании с подстилкой и остатками корма. Также имеет значение влажность и свежесть навоза – для более подробных данных нужно изучать специальные таблицы.

Возможное получение биогаза из навоза сельскохозяйственных животных

Большое влияние на скорость брожения и концентрацию метана в биогазе оказывает качество воды и наличие примесей. Сильно хлорированная водопроводная вода, используемая для разбавления навоза, будет угнетать процесс брожения.

Если при уборке стойл применяются бактерицидные вещества и химические моющие средства, то скорость реакций в биогазовой установке значительно замедлится. По этой же причине возникают значительные трудности при газификации отходов канализации человеческого жилья из-за малой рентабельности и большой концентрации моющих средств.

Несмотря на низкий выход биогаза из отходов жизнедеятельности организмов, в самодельных биогазовых установках необходимо добавлять навоз в другие виды сырья для размножения в субстрате всех требуемых видов бактерий, которые изначально проживают в пищеварительном тракте

Содержащий бактерии навоз необходимо добавлять в субстрат для получения биогаза

Состав биогазовой смеси

Как говорилось выше, на разных стадиях в процессе биосинтеза помимо метана выделяются углекислый газ и водород. Также в зависимости от сырья выделяются аммиак и сероводород. Водород хоть и горюч, но его летучесть не позволяет использовать этот газ в стандартных газовых установках.

Аммиак и сероводород являются ядовитыми соединениями, которые вредят как бактериям внутри биогазовой установки, так и окружающей среде. Углекислый газ является балластом, а его большое количество в смеси значительно снижает горючесть и калорийность биогаза.

Среднее процентное соотношение примесей в биогазе, получаемом из различного сырья

Очевидно, что из-за большого количества примесей использование биогаза в обычных котлах и кухонных плитах возможно только после тщательной очистки синтезированной газовой смеси. Очищают полученный биогаз в несколько этапов, но практически невозможно достичь идеально чистого метана, главное, чтобы концентрация примесей не выходила за установленные нормы.

Пламя горящего биогаза должно быть чистым, как и вся биологическая энергия

На первом этапе очистки биогаз проходит через водяной фильтр, где растворяется большая часть углекислого газа, аммиака и различных ароматических соединений. Вода с большой концентрацией растворенного углекислого газа и аммиака может использоваться для выращивания водорослей, которые, в свою очередь, пойдут на синтез биогаза в биогазовой установке.

Системы очистки биогаза на промышленной биогазовой установке

После водяной очистки биогаз поступает на фильтр очистки от сероводорода. Наиболее простым является фильтр из металлической стружки и опилок, на которых осаждается сера. В промышленных фильтрах применяются специальные катализаторы и осаждающие серу растворы. Наилучшее качество биогаза получается после прохождения мембранного фильтра, где на молекулярном уровне отсеиваются молекулы нежелательных примесей.

Очистка биогаза до чистого метана при помощи мембранного фильтра

Описание влияния некоторых факторов на выделение биогаза

Для определения скорости брожения и интенсивности выделения биогаза одним из решающих факторов является температура смеси. Нужен термометр, а лучше электрический датчик для контроля температурного режима.

В промышленных биогазовых установках температурный режим и другие параметры контролируются специальными контроллерами. Иногда теплоты реакции бывает достаточно для поддержания оптимальной температуры, но чаще всего субстрат приходится подогревать, особенно в холодный период года.

Компьютеризированный контроллер биогазовой установки с газоанализаторами

По температурному режиму различают три вида анаэробного брожения:

• Психрофильные установки, работающие без обогрева, где температура самопроизвольно поддерживается на уровне 15-25ºC. Применяются в странах с теплым климатом;
• Мезофильные, требуют дополнительного незначительного обогрева для поддержания температуры 25-40ºC. Обладают наиболее богатым составом образующихся после генерации экологически чистых удобрений, из-за чего оптимально подходят для небольших хозяйств;
• Термофильные биогазовые установки, требующие больших затрат энергии, для поддержания температуры свыше 40ºC, максимум 90ºC. При данной температуре гибнут болезнетворные бактерии в образующихся удобрениях, и получается наибольший выход биогаза, из-за чего широко применяется при промышленном производстве биологического газа.

Термоизоляция реактора термофильной биогазовой установки

Наряду с температурой большое значение имеет размер твердых частиц навоза, отходов и биомассы. Чем меньше частицы сырья, тем больше площадь контакта бактерий с питательной средой. Поэтому самое главное при приготовлении сырья – это его измельчение.

Контакт бактерий с пищей затрудняется в процессе биосинтеза из-за накопления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому своевременное перемешивание субстрата в процессе брожения также являет собой значительный фактор для газификации биомассы. Пример промышленной биогазовой установки с контролем всех параметров:

Рентабельность производства биогаза

Лидером в производстве качественного биогаза из выращиваемого сырья и отходов животноводческих ферм является Германия. Рентабельность биосинтеза газа определяется большой стоимостью энергоносителей с одной стороны и наличием стимулирующих государственных программ.

Стимулом к внедрению биогазовых технологий является как значительная субсидия при покупке экологических энергоносителей у производителей, так и внушительная сумма штрафа за загрязнение окружающей среды не переработанным навозом.

Экологически чистый биогазовый комплекс в экономически развитой стране

В бедных деревнях Индии и Китая собственники полукустарных биогазовых установок практически не очищают свой газ, тут же сжигая его в плите или газовой горелке. В данных странах производство биологического газа из бытовых отходов и специально выращиваемого растительного сырья окупается благодаря низкой стоимости ручного труда крестьян и небольшой стоимости самих установок, лишенных дорогих систем очистки и сложных автоматизированных комплексов контроля и управления.

Пример полукустарных биогазовых установок в бедных деревнях Азии

В прессе и интернете можно найти много жизнерадостных заголовков типа:  «Экономия бюджета с помощью биогазовой установки», «Бесплатная энергия из навоза», «Биогаз своими руками», но на практике ожидания по окупаемости дорогостоящего оборудования и затрат расходятся с реальностью. Это происходит из-за сложности контроля всех параметров, а также необходимостью подогрева для оптимальной скорости брожения. Пример оптимистического новостного сюжета:

В следующей статье будут приведены примеры самодельных установок с демонстрацией выхода газа в реальных условиях, и каждый сможет для себя определить рентабельность самостоятельного производства биогаза, исходя из своих возможностей и тарифов на энергоносители.

Значительным достоинством самостоятельного производства биогаза является побочное получение высококачественного экологически чистого удобрения. На видео ниже мастер объясняет теоретические основы получения биогаза и получения удобрений.

Получение биогаза в домашних условиях.

Биогазовая установка своими руками. Что нужно знать

Технология это не новая. Она начала развиваться еще в 18 веке, когда Ян Гельмонт – химик – обнаружил, что навоз выделяет газы, которые способны к воспламенению.

Его исследования продолжил Алессандро Вольта и Хэмфри Деви, которые нашли в газовой смеси метан. В конце 19 века в Англии биогаз из навоза использовали в уличных фонарях. В середина 20 столетия были обнаружены бактерии, которые производят метан и его предшественников.

Дело в том, что в навозе поочередно работают три группы микроорганизмов, которые питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих бактерий. Первыми начинают работу ацетогенные бактерии, которые растворяют углеводы, белки и жиры в навозной жиже.

После переработки анаэробными микроорганизмами питательного запаса образуется метан, вода и диоксид углерода. Из-за наличия воды биогаз на данной стадии не способен гореть – ему нужна очистка, поэтому его пропускают через очистные сооружения.

Что такое биометан

Газ, полученный в результате разложения навозной биомассы, является аналогом природного газа. Он почти в 2 раза легче воздуха, поэтому всегда поднимается вверх. Этим объясняется технология производства искусственным методом: вверху оставляют свободное пространство, чтобы вещество могло выделяться и накапливаться, откуда его потом выкачивают насосами для использования в собственных нуждах.

Метан сильно влияет на возникновение парникового эффекта – гораздо больше, чем углекислый газ – в 21 раз. Поэтому, технология переработки навоза – не только экономичный, но и экологичный способ утилизации отходов животноводства.

Биометан используют для следующих потребностей:

• приготовления пищи;

• для отопления частного дома.

Биогаз выделяет большое количество тепла. 1 кубический метр равноценен сгоранию 1,5 кг каменного угля.

Как получают биометан

Получить его можно не только из навоза, но и водорослей, растительной массы, жира и других животных отходов, остатков переработки сырья рыбных цехов. В зависимости от качества исходного материала, его энергетической емкости, зависит конечный выход газовой смеси.

Минимально получают от 50 кубометров газа с тонны навоза крупного рогатого скота. Максимально – 1 300 кубометров после переработки животного жира. Содержание метана при этом – до 90%.

Один из видов биологического газа – свалочный. Он образуется при разложении мусора на загородных свалках. На Западе уже есть оборудование, которое перерабатывает отходы населения и превращает их в топливо. Как вид бизнеса – это неограниченные ресурсы.

Под его сырьевую базу попадают:

• пищевая промышленность;

• животноводство;

• птицеводство;

• рыбный промысел и перерабатывающие комбинаты;

• молокозаводы;

• производство алкогольных и слабоалкогольных напитков.

Любая промышленность вынуждена утилизировать свои отходы – это дорого и нерентабельно. В домашних условиях при помощи небольшой самодельной установки можно решить сразу несколько проблем: бесплатное отопление дома, удобрение земельного участка высококачественным питательным веществом, оставшимся от переработки навоза, освобождение места и отсутствие запахов.

Технология получения биологического топлива

Все бактерии, которые принимают участие в образовании биогаза, являются анаэробными, то есть кислород для жизнедеятельности им не нужен. Для этого сооружают полностью герметичные емкости для брожения, отводные трубы которых также не пропускают воздух извне.

После заливки в резервуар сырьевой жидкости и повышения температуры до нужной величины бактерии начинают работу. Начинает выделяться метан, который поднимается с поверхности навозной жижи. Он направляется в специальные подушки или резервуары, после чего фильтруется и попадает в газовые баллоны.

Отработанная бактериями жидкость скапливается на дне, откуда ее периодически откачивают и также отправляют на хранение. После этого в резервуар закачивают новую порцию навоза.

Температурный режим функционирования бактерий

Для переработки навоза в биогаз необходимо создать подходящие условия для работы бактерий. некоторые из них активизируются при температуре выше 30 градусов – мезофильные. При этом процесс идет медленнее и первую продукцию можно получить через 2 недели.

Термофильные бактерии работают при температуре от 50 до 70 градусов. Сроки получения биогаза из навоза сокращаются до 3 дней. При этом отходы представляют собой ферментированный шлам, который используют на полях в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур. В шламе отсутствуют патогенные микроорганизмы, гельминты и сорняки, так как они погибают при воздействии высоких температур.

Есть особый вид термофильных бактерий, которые способны выжить в среде, нагретой до 90 градусов. Их добавляют в сырье, чтобы ускорить процесс брожения.

Понижение температуры ведет к снижению активности термофильных или мезофильных бактерий. В частных хозяйствах чаще используют мезофиллы, так как для них не нужно специально подогревать жидкость и производство газа обходится дешевле. Впоследствии, когда будет получена первая партия газа, его можно использовать для подогрева реактора с термофильными микроорганизмами.

Важно! Метаногены не переносят резких скачков температур, поэтому зимой их необходимо содержать в тепле постоянно

Как подготовить сырье для заливки в реактор

Для производства биогаза из навоза не нужно специально подсаживать микроорганизмы в жидкость, потому что они уже находятся в экскрементах животных. Нужно лишь поддерживать температурный режим и вовремя подливать новый раствор навоза. Его необходимо правильно готовить.

Влажность раствора должна быть 90% (консистенция жидкой сметаны), поэтому сухие виды экскрементов для начала заливаются водой – кроличий помет, конский, овечий, козий. Свиной навоз в чистом виде не нуждается в разбавлении, так как содержит много мочи.

Следующий этап – разбить твердые частицы навоза. Чем мельче будет фракция, тем лучше бактерии переработают смесь и тем больше газа получится на выходе. Для этого в установках применяют мешалку, постоянно работающую. Она снижает риск образования твердой корки на поверхности жидкости.

Для производства биогаза подходят те виды навоза, которые имеют самую высокую кислотность. Их еще называют холодными – свиной и коровий. Снижение кислотности приостанавливает деятельность микроорганизмов, поэтому необходимо следить в начале, сколько времени необходимо, чтобы они полностью переработали объем резервуара. Затем долить следующую дозу.

Технология очистки газа

При переработке навоза в биогаз получается:

• 30% углекислого газа;

• 1% примесей сероводорода и других летучих соединений.

Чтобы биогаз стал пригодным для использования в хозяйстве, его необходимо очистить от примесей. Чтобы удалить сероводород применяют специальные фильтры. Дело в том, что летучие сероводородные соединения, растворяясь в воде, образуют кислоту. Она способствует появлению ржавчины на стенках труб или резервуара, если они изготовлены из металла.

• Полученный газ сжимается под давлением 9 – 11 атмосфер.

• Подается в резервуар с водой, где примеси растворяются в жидкости.

В промышленных масштабах для очистки применяют известь или активированный уголь, а также специальные фильтры.

Как уменьшить содержание влаги

Самостоятельно избавиться от примесей воды в газе можно несколькими способами. Один из них – принцип самогонного аппарата. По холодной трубе газ направляется вверх. Жидкость при этом конденсируется и стекает вниз. Для этого трубу проводят под землей, где температура естественным образом снижается. По мере подъема, температура также поднимается, и осушенный газ попадает в хранилище.

Второй вариант – гидрозатвор. После выхода газ поступает в емкость с водой и там очищается от примесей. Такой метод называется одноэтапным, когда с помощью воды биогаз чистят сразу от всех летучих веществ и влаги.

Принцип гидрозатвора

Какие установки применяют для получения биогаза

Если установку планируется разместить вблизи фермы, то лучшим вариантом будет разборная конструкция, которую легко перевезти в другое место. Основной элемент установки – биореактор, в который заливается сырье и происходит процесс брожения. На крупных предприятиях используют цистерны объемом 50 кубических метров.

В частных хозяйствах строят подземные резервуары в качестве биореактора. Их выкладывают из кирпича в подготовленную яму и обмазывают цементом. Бетон повышает степень безопасности конструкции и препятствует попаданию воздуха. Объем зависит от того, сколько сырья в день получают с домашних животных.

Поверхностные системы также популярны в домашних условиях. При желании установку можно разобрать и перенести в другое место, в отличие от стационарного подземного реактора. В качестве цистерны используют пластиковые, металлические или поливинилхлоридные бочки.

По типу управления имеются:

• автоматические станции, в которых долив и откачка отработанного сырья осуществляется без участия человека;

• механические, где весь процесс контролируется вручную.

С помощью насоса можно облегчить освобождение резервуара, в который попадают отходы после брожения. Некоторые народные умельцы применяют насосы для откачки газа из подушек (например, автомобильных камер) в очистное сооружение.

Схема самодельной установки для получения биогаза из навоза

Перед сооружением биогазовой установки на своем участке необходимо ознакомиться с потенциальной опасностью, которая может взорвать реактор. Главное условие – отсутствие кислорода.

Метан – это взрывоопасный газ и он способен воспламеняться, но для этого его необходимо нагреть выше 500 градусов. Если биогаз смешается с воздухом, возникнет избыточное давление, которое разорвет реактор. Бетонный может треснуть и будет не пригоден для дальнейшего использования.

Видео: Биогаз из птичьего помета

Чтобы давление не сорвало крышку, применяют противовес, защитную прокладку между крышкой и резервуаром. Емкость заполняют не до конца – должно оставаться как минимум 10% объема для выхода газа. Лучше – 20%.

Итак, чтобы сделать у себя на участке биореактор со всеми приспособлениями, необходимо:

• Удачно выбрать место, чтобы оно находилось подальше от жилья (мало ли что).

• Рассчитать предположительное количество навоза, которое ежедневно выдают животные. Как считать – читать ниже.

• Определиться, где проложить загрузочную и отгрузочную трубу, а также трубу для конденсации влаги в полученном газе.

• Определиться с местом расположения резервуара для отходов (по умолчанию удобрения).

• Вырыть котлован, исходя из расчетов количества сырья.

• Выбрать емкость, которая будет служить резервуаром для навоза и установить ее в котлован. Если планируется бетонный реактор, тогда дно котлована заливается бетоном, стенки выкладываются кирпичом и штукатурятся бетонным раствором. После этого необходимо дать время просохнуть.

• Стыковки между реактором и трубами также герметизируются на этапе закладки резервуара.

• Обустроить люк для осмотра реактора. Между ним ставится герметичная прокладка.

Если климат холодный, то перед бетонированием или установкой пластикового резервуара продумывают способы его обогрева. Это могут быть нагревательные приборы или лента, используемая в технологии «теплый пол».

В конце работ проверить реактор на герметичность.

Расчет количества газа

Из одной тонны навоза можно получить примерно 100 кубических метров газа. Вопрос – сколько помета дают домашние животные в сутки:

• курица – 165 г в сутки;

• корова – 35 кг;

Умножить эти показатели на количество голов и получится суточная доза экскрементов, подлежащих переработке.

Больше газа получают от коров и свиней. Если добавить в смесь такие энергетически мощные растения как кукуруза, свекольная ботва, просо, то количество биогаза увеличится. Большой потенциал у болотных растений и водорослей.

Самый высокий – у отходов мясоперабатывающих комбинатов. Если такие хозяйства есть поблизости, то можно скооперироваться и установить один реактор на всех. Сроки окупаемости биореактора 1 – 2 года.

Отходы биомассы после получения газа

После переработки навоза в реакторе побочным продуктом является биошлам. При анаэробной переработке отходов бактерии растворяют около 30% органического вещества. Остальное выделяется в неизменном виде.

Жидкая субстанция также является побочным продуктом метанового брожения и также используется в сельском хозяйстве для корневых подкормок.

Углекислый газ – ненужная фракция, которую производители биогаза стремятся удалить. Но если растворить ее в воде, то эта жидкость также может приносить пользу.

Полное использование продуктов биогазовой установки

Чтобы полностью утилизировать продукты, получаемые после переработки навоза, необходимо содержать теплицу. Во-первых – органическое удобрение можно использовать для круглогодичного выращивания овощей, урожайность которых будет стабильной.

Во-вторых – углекислый газ используется как подкормка – корневая или внекорневая, а его на выходе получается около 30%. Растения поглощают углекислоту из воздуха и при этом лучше растут и набирают зеленую массу. Если проконсультироваться со специалистами данной области, то они помогут установить оборудование, которое переводит углекислый газ из жидкой формы в летучее вещество.

Видео: Биогаз за 2 дня

Дело в том, что для содержания животноводческой фермы полученных энергоресурсов может быть много, особенно летом, когда не нужен подогрев коровника или свинарника.

Поэтому рекомендуется заняться еще одним прибыльным видом деятельности – экологически чистая теплица. Остатки продукции можно хранить в охлаждаемых помещениях – за счет все той же энергии. Холодильное или любое другое оборудование может работать на электричестве, которое вырабатывает газовая аккумуляторная батарея.

Использование в качестве удобрения

Кроме выработки газа биореактор полезен тем, что отходы используются в качестве ценного удобрения, которое сохраняет почти весь азот и фосфаты. При внесении в почву навоза 30 – 40% азота безвозвратно теряется.

Чтобы уменьшить потери азотных веществ, в грунт вносят свежие экскременты, но тогда выделяющийся метан повреждает корневую систему растений. После переработки навоза метан идет на собственные нужды, а все питательные вещества сохраняются.

Калий и фосфор после ферментации переходят в хелатную форму, которая усваивается растениями на 90%. Если смотреть в общем, то 1 тонна ферментированного навоза способна заменить 70 – 80 тонн обычных животных экскрементов.

Анаэробная переработка сохраняет весь имеющийся в навозе азот, переводя его в аммонийную форму, что на 20% увеличивает урожаи любых культур.

Такое вещество не опасно для корневой системы и может вноситься за 2 недели до высадки культур в открытый грунт, чтобы органика успела переработаться на этот раз почвенными аэробными микроорганизмами.

Перед использованием биоудобрение разводят водой в соотношении 1:60. Для этого подходит как сухая, так и жидкая фракция, которая после сбраживания также поступает в резервуар для отработанного сырья.

На гектар нужно от 700 до 1 000 кг/л неразбавленного удобрения. Учитывая, что с одного кубического метра площади реактора в день получается до 40 кг удобрений, то за месяц можно обеспечить не только свой участок, но и соседский, продавая органику.

Какие питательные вещества можно получить после отработки навоза

Основная ценность ферментированного навоза как удобрения – в наличии гуминовых кислот, которые как оболочка сохраняют ионы калия и фосфора. Окисляясь на воздухе при длительном хранении, микроэлементы утрачивают свои полезные качества, но при анаэробной переработке, наоборот, приобретают.

Гуматы положительно влияют на физико-химический состав грунта. В результате внесения органики, даже самые тяжелые почвы становятся более проницаемыми для влаги. Вдобавок, органические вещества являются пищей почвенных бактерий. Они дальше перерабатывают остатки, которые «недоели» анаэробы и выделяют гуминовые кислоты. В результате этого процесса растения получают питательные вещества, которые полностью усваивают.

Кроме основных – азота, калия и фосфора – в составе биоудобрения есть микроэлементы. Но их количество зависит от исходного сырья – растительного или животного происхождения.

Способы хранения шлама

Лучше всего хранить ферментированный навоз в сухом виде. Так его удобнее фасовать и транспортировать. Сухое вещество меньше теряет полезных свойств и его можно хранить в закрытом виде. Хотя в течение года такое удобрение вообще не портится, но дальше его нужно закрыть в мешок или емкость.

Жидкие формы необходимо сохранять в закрытых емкостях с плотно закручивающейся крышкой, чтобы не выветривался азот.

Основная проблема производителей биоудобрений – сбыт в зимнее время, когда растения находятся в состоянии покоя. На мировом рынке стоимость удобрений такого качества колеблется в пределах 130$ за тонну. Если наладить линию по расфасовке концентратов, то окупить свой реактор можно в течение двух лет.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Здравия, дорогие читатели! Я — создатель проекта «Удобрения. NET». Рад видеть каждого из вас на его страницах. Надеюсь, информация из статьи была полезна. Всегда открыт для общения — замечания, предложения, что ещё хотите видеть на сайте, и даже критику, можно написать мне ВКонтакте, Instagram или Facebook (круглые иконки ниже). Всем мира и счастья! 🙂

Вам также будет интересно почитать:

Владельцам частных домов, расположенных в регионах с ограниченным доступом к традиционным видам топлива, следует обязательно обратить свое внимание на современные биогазовые установки. Подобные агрегаты позволяют получать биогаз из разнообразных органических отходов и использовать его для личных нужд, в том числе и обогрева жилых помещений.

Газ можно получать практически из любой биомассы – отходов животноводческой промышленности, пищевого производства, сельского хозяйства, листвы и пр. При этом соорудить подобную установку можно своими руками.

Для получения биогаза подходит как однородное сырье, так и смеси различной биомассы. Биогазовая установка – это объемное герметичное сооружение, оснащенное приспособлениями для подачи сырья, подогрева биомассы, перемешивания компонентов, отвода полученного биогаза в газовый коллектор и, конечно же, защиты конструкции.

В реакторе под воздействием анаэробных бактерий осуществляется быстрое разложение биомассы. В процессе брожения органического сырья выделяется биогаз. Примерно 70% состава такого газа представлено метаном, оставшаяся часть – углекислым газом.

Биогаз характеризуется прекрасными показателями теплотворной способности, у него нет выраженного запаха и цвета. По своим свойствам биогаз практически ни в чем не уступает более традиционному природному газу.

В развитых странах используют дополнительные установки для очистки биогаза от углекислого газа. При желании вы сможете купить такую же установку и получать чистый биометан.

Биогазовые установки на силосе. 1 Силосные ямы. 2 Система загрузки биомассы. 3 Реактор. 4 Реактор дображивания. 5 Субстратер. 6 Система отопления. 7 Силовая установка. 8 Система автоматики и контроля. 9 Система газопроводов

Сравнение биогаза с более традиционными видами топлива

В среднем одна корова или другое животное весом в полтонны способно за сутки произвести количество навоза, достаточное для получения примерно 1,5 м3 биогаза. Суточный навоз одной средней свиньи можно переработать в 0,2 м3 биогаза, а кролика или курицы – в 0,01-0,02 м3 топлива.

Для сравнения: 1 м3 биогаза из навоза дает примерно столько же тепловой энергии, как 3,5 кг дров, 1-2 кг угля, 9-10 кВт/ч электричества.

Простейший рецепт смеси для получения биогаза включает в себя следующие компоненты:

• коровий навоз – порядка 1500 кг;
• сгнившая листва либо другие органические отходы – 3500 кг;
• вода – 65-75% от общей массы предыдущих компонентов. Предварительно воду нужно подогреть примерно до 35 градусов.

Такого количества биомассы будет достаточно для получения биогаза на полгода эксплуатации с умеренным расходом. В среднем биогаз начинает выделяться уже через 1,5-2 недели после загрузки смеси в установку.

Газ можно использовать для обогрева дома и разнообразных хозяйственных и бытовых построек.

Конструкция типичной биогазовой установки

Основными компонентами полноценной биогазовой системы являются:

• реактор;
• система подачи перегноя;
• мешалки;
• автоматизированн ая система подогрева биомассы;
• газгольдер;
• сепаратор;
• защитная часть.

Бытовая установка будет иметь несколько упрощенную конструкцию, однако, для полноты восприятия вам предлагается ознакомиться с описанием всех перечисленных элементов.

Реактор

Данная часть установки обычно собирается из нержавейки либо бетона. Внешне реактор похож на большую герметичную емкость, сверху которой установлен купол, обычно имеющий шаровидную форму.

В настоящее время наибольшей популярностью пользуются реакторы с разборной конструкции, выполненные с применением инновационных технологий. Такой реактор можно с легкостью собрать своими руками с минимальными временными затратами. В случае необходимости он настолько же легко разбирается и перевозится в другое место.

Сталь удобна тем, что в ней можно без лишних усилий создавать отверстия для подключения других элементов системы. Бетон же превосходит сталь по показателям прочности и долговечности.

Система подачи биомассы

Эта часть установки включает в свой состав бункер для приема отходов, подводящий трубопровод для подачи воды и шнековый насос, предназначенный для отправки перегноя в реактор.

Для загрузки сухого компонента в бункер используется фронтальный погрузчик. В домашних условиях с этой задачей можно справиться без погрузчика, используя различные подручные средства, к примеру, лопаты.

В бункере происходит увлажнение смеси до полужидкого состояния. После достижения нужного уровня увлажнения шнек переводит полужидкую массу в нижний отсек реактора.

Мешалки

Брожение перегноя в реакторе должно происходить равномерно. Это одно из главнейших условий обеспечения интенсивного выделения биогаза из смеси. Именно для достижения максимально равномерного процесса брожения смеси конструкция типичной биогазовой установки включает в свой состав мешалки с электроприводами.

Существуют мешалки погружного и наклонного типа. Погружные механизмы могут опускаться в биомассу на требуемую глубину для обеспечения интенсивного и равномерного перемешивания субстрата. Обычно такие мешалки размещаются на мачте.

Монтаж наклонных мешалок выполняется на боковых поверхностях реактора. За вращение винта в ферментаторе отвечает электродвигатель.

Автоматизированн ая система подогрева

Для успешного получения биогаза температура внутри системы должна поддерживаться на уровне +35-+40 градусов. Для этого в конструкцию включаются автоматизированн ые системы подогрева.

Источником тепла в данном случае выступает водогрейный котел, в отдельных ситуациях применяются электрические отопительные агрегаты.

В этом элементе конструкции собирается биогаз. Чаще всего газгольдер размещают на крыше реактора.

Производство современных газгольдеров обычно выполняется с применением поливинилхлорида – материала, устойчивого к солнечному свету и разнообразным неблагоприятным природным явлениям.

В некоторых ситуациях вместо обычного газгольдера применяют специальные мешки. Также эти приспособления позволяют временно увеличить объем запаса полученного биогаза.

Для изготовления газгольдер-мешко в применяется специальный поливинилхлорид с эластичными свойствами, способный раздуваться по мере увеличения объема биогаза.

Эта часть системы отвечает за сушку отработанного перегноя и получение при необходимости высококачественн ых удобрений.

Простейший сепаратор состоит из шнека и сепараторной камеры. Камера выполнена в форме сита. Это позволяет разделять биомассу на твердый компонент и жидкую часть.

Осушенный перегной отправляется в отгрузочный отсек. Жидкую часть система направляет обратно в приемную камеру. Здесь жидкость применяется для увлажнения нового исходного сырья.

Простейшая биогазовая установка своими руками

Бытовая биогазовая установка будет иметь несколько упрощенную конструкцию, но к ее изготовлению следует подходить с максимальной ответственностью.

Первый шаг. Выройте яму. По своей сути биогазовая установка является большой ямой со специальной отделкой. Самой ответственной и одновременно с этим сложной частью изготовления рассматриваемой системы является правильная подготовка стенок биореактора и его основания.

Яма должна быть герметичной. Укрепите основание и стенки с помощью пластика либо бетона. Вместо этого вы можете приобрести готовые полимерные кольца с глухим дном. Такие приспособления позволяют обеспечить необходимую герметичность системы. Материал будет сохранять свои изначальные характеристики в течение долгих лет, а при необходимости вы сможете с легкостью заменить старое кольцо новым.

Второй шаг. Оборудуйте систему газового дренажа. Это избавит вас от необходимости покупки и установки мешалок, благодаря чему затраты времени и денежных средств на сборку установки существенно сократятся.

Простейший вариант системы газового дренажа – это вертикально закрепленные канализационные трубы из поливинилхлорида со множеством отверстий по корпусу.

Трубы подбирайте такой длины, чтобы их верхние края несколько возвышались над верхним уровнем загруженного перегноя.

Третий шаг . Накройте внешний слой субстрата пленочной изоляцией. Благодаря пленке будут создаваться условия для скапливания биогаза под куполом в условиях незначительного избыточного давления.

Четвертый шаг. Установите купол и смонтируйте газоотводящую трубу в его наивысшей точке.

Потребление газа должно быть регулярным. В противном случае купол над емкостью с биомассой может попросту взорваться. В летнее время газ образуется более интенсивно, чем в зимний период. Для решения последней проблемы купите и установите подходящие обогреватели.

Порядок и условия успешного использования биогазовой установки

Таким образом, самостоятельно собрать простую биогазовую установку несложно. Однако для ее успешной эксплуатации вы должны запомнить и соблюдать несколько простых правил.

Одно из важнейших требований – в загружаемой органической массе не должно присутствовать никаких веществ, способных оказать отрицательное воздействие на жизнедеятельност ь анаэробных микроорганизмов. К числу запрещенных включений относятся разного рода растворители, антибактериальны е препараты и прочие подобные вещества.

Ряд неорганических веществ также способен привести к ухудшению жизнедеятельност и бактерий. Ввиду этого запрещается, к примеру, разбавлять перегной водой, оставшейся после стирки одежды либо мытья машины.

Помните: биогазовая установка является потенциально взрывоопасным агрегатом, поэтому соблюдайте все положения техники безопасности, актуальной для эксплуатации любого газового оборудования.

Таким образом, даже навоз и в принципе практически все, от чего ранее вы старались всеми силами избавляться, может пригодиться в хозяйстве. Нужно лишь правильно соорудить домашнюю биогазовую установку, и уже очень скоро в вашем доме будет тепло. Следуйте полученным рекомендациям, и вам больше не придется тратить колоссальные суммы на отопление.

Удачной работы!

Каждый год на нашей планете энергоресурсов становится все меньше и меньше. Именно из-за этого приходится искать все время новые, альтернативные источники энергии. Однозначно, через какое-то время на нашей планете закончатся нефтяные и газовые залежи, и тогда миру придется всерьез задуматься над добычей (сбором) и использовании в качестве основного источника энергии биогазов.

Что такое биогаз? Принципы добычи биогаза

Как уже было сказано, биогаз – альтернативный источник энергии. Выделяется он при ферментации различных бытовых отходов, а также отходов выделяемых животными (навоз).

Данный метод использовался еще с древних веков в Китае, но позже, спустя века был невостребованным и в результате оказался забыт.

Добыча биогаза в домашних условиях своими руками

Шаг 1: Выбор бочки

Сначала необходимо выбрать подходящую бочку, в который мы будем хранить «источник энергии», то есть, как вы поняли, пищевые отходы и навоз.

Шаг 2: Делаем отверстия

Делаем отверстия на входе и на выходе в бочке. Можно сделать с помощью дрели, но в данном случае, отверстие сделано с помощью нагретой металлической трубы.

Шаг 3: Установка труб

Устанавливаем трубы на входе и выходе в отверстия, сделанные нами ранее. Трубы вставляем и вклеиваем.

Шаг 4: Создание и установка держателя «бензобака»

Было взято ведро от краски на 20 литров, этот резервуар будет содержать добываемый нами газ. Бак фиксируется с помощью клапана, который используют сантехники.

Шаг 5: Добавляем коровий навоз

Смешиваем коровий навоз (5 кг на 50 литров) и добавляем воды. Помещаем в бак.

Шаг 6: Почти закончили

Первые 10-15 дней газ вы не получите, так как это время необходимо для того, что бы прошли все необходимые процессы.

Шаг 7: Избавляемся от двуокиси углерода

Для того, чтобы данный газ горел, необходимо избавится от двуокиси углерода. Этого можно добиться за счет использования обычного фильтра, которых много в разных строительных магазинах.

Шаг 8: Готово!

Вы сами заметите, как «топливный бак» будет подниматься по мере происхождения химических реакций. Тогда уже необходимо открывать клапан и получать биогаз.

Использовать биогаз можно для разных целей. Не рекомендуется использовать биогаз для приготовления еды, так как это может негативно повлиять на вкусовые качества (если не избавится от отдушек).

Видео-Урок: Добыча биогаза в домашних условиях

Биогаз – это совершенно новый источник энергии. Используя его, вы просто-напросто можете забыть о ненавистных тарифах на электроэнергию.

Самый простой пример биогаза – газ, который выделяется при гноении навоза или других бытовых отходов.

Как сделать биогазовую установку своими руками?

Процесс создания биогазовой установки своими руками достаточно трудоемкий, но возможный. Такая установка поможет сохранить ваши деньги: теперь покупать топливо и электроэнергию вам не нужно , вы сами будете ее производить.

Воссоздать будущую установку можно и из подручных средств. Так, например, реактор будущей установки можно сделать из старых кастрюль, тазов, выварок. Лучше всего выбирать предметы цилиндрической формы.

Главные требования, которым должен соответствовать любой реактор:

• гидро и воздухонепроницаемость . В случае, если биогаз и обычный воздух смешаются, пойдет реакция, сила которой запросто может в лучшем случае сломать реактор, а в худшем – взорвать его;
• отличная теплоизоляция ;
• быть прочным и надежным , ведь в процессе реакции выделяется огромное количество энергии.

Чтобы построить хорошую биоустановку, нужно придерживаться следующей поочередности:

• выберите место для будущего ректора и рассчитайте суточную норму отходов, чтобы определиться с размером реактора;
• подготовьте котловину и проделайте монтаж выгрузочной и загрузочной труб;
• установите и прочно закрепите загрузочный бункер и газоотводную трубу;
• для использования, обслуживания и ремонта установки установите крышку люка;
• хорошенько проверьте реактор на герметичность и теплоизоляцию;

Лучше всего стенки будущей установки делайте из бетона, так как прочность вашего реактора – залог безопасности.

Также, важно, чтобы расстояние до ближайшей жилой постройки было не меньше 500 метров. Такая мера связана с тем, что при процессе брожения выделяется ядовитый газ , который за считанные минуты может убить человека.

Следует помнить, что биогаз – это взрывоопасный продукт, и в случае взрыва он снесет все в радиусе 200-300 метров.

Для получения самого биогаза, вам нужно:

1. cмешать около 2 тонн коровьего навоза и 4,5 тонны перегноя в виде сгнившей листвы, ботвы, отходов.
2. добавить воды, чтобы влажность в реакторе была на отметке 60-70% влажности;
3. рагрузить полученную массу в яму и с помощью нагревательной установки (змеевика) разогреть до 35-40 градусов. После этого смесь сама начнет бродить и в анаэробной среде сама разогреется до 70 градусов;
4. прикрепите к куполу противовес, вес которого должен быть в 1,5-2 раза больше самой смеси, проводиться это для тог, чтобы купол в процессе реакции не слетел с ямы.

5,5-6 тонн смеси биогазовой установке хватит на полгода работы.

Помните, что в массе, которую вы загружаете в реактор, не должно быть антибиотиков, красителей, растворителей и других синтетических веществ. В противном случае они не только помешают всей реакции и остановят ее, но и испортят стенки вашего реактора.

Как можно отметить, принцип работы биогазовой установки очень прост. Проще говоря, в яму устанавливают герметичный резервуар , куда складывают сырье для переработки. Загрузив их, остается только ждать, пока микроорганизмы, именно они обеспечивают протекание всего процесса, разложат массу, и только после этого вы сможете собирать готовый газ.

Отбродившему сырью также можно найти применение. Его вы запросто можете использовать в сельском хозяйстве как удобрение.

После того, как выработался газ, он остается в реакторе, когда масса по выгрузочной трубе удаляется из реактора. Очень важно, чтобы объем емкости временного хранения был не меньше реактора.

Видео по строительству биогазовой установки

Related Posts:

• 
  
• 
  
• Как выбрать бензиновый генератор для дома —…

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

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

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

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

Варианты конструкции

С ручной загрузкой сырья, без подогрева и перемешивания

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

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

Особенность монтажа

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

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

Без подогрева, но с перемешиванием

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

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

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

Перемешивание + подогрев

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

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

Автоматизированные варианты

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

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

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

Механизированная биогазовая установка

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

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

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

Биогазовая установка в домашних условиях

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

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

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

Домашний биогазовый завод на навозе — схема

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.

[su_note note_color=»#e7c5a6″ text_color=»#000″]На заметку: исследования показали, что поле обработанное удобрениями, перебродившими анаэробным методом дает урожай на 20-30 % больше, нежели поле удобренное обычным способом.[/su_note]

Биогазовые установки для дома – купить или же сделать самому?

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

Схема установки для получения биогаза для предприятий, ферм

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

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

Биогазовый заводик у колхозного амбара

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

Биогазовая установка для дома компании HomeBioGas

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

Homebiogas — биогазовая установка Израильской компании

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

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

Домашняя биогазовая станция

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

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

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

[su_note note_color=»#e7c5a6″ text_color=»#000″]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.[/su_note]

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.

Наипростейшая установка для получения биогаза для отопления дома

В нашей стране далеко не везде есть газовое отопление, а отапливать сельский дом дровами или углем довольно накладно, не говоря уже об электрическом отоплении.

В такой ситуации можно попробовать сделать биогазовую установку.

Биогаз — это газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида.

Для производства биогаза в домашних условиях используются так называемые биогазовые реакторы. Как правило это герметичная емкость обшитую сверху утеплителем. Так же можно реактор размещать под землей. Топливом для реактора служат отходы, в основном навоз.

Житель Липецкой области кузнец Юрий Давыдов нашел этим отходам замечательное применение — соорудил биогазовую установку.

Энергетическую проблему Давыдов решил так. Вырыл большую яму. Уложил в нее огромные бетонные кольца: сам отливал! Накрыл ее железным колоколом весом в тонну. Трубы в сторону от агрегата отвел. А потом собрал у всех соседей навоз, заполнил пахучей массой установку и стал ждать. Соседи поначалу подумали, что он спятил.

За один раз надо пять тонн отходов. Уже через несколько дней купол начинает наполняться газом. Летом, когда жарко, дело быстрее идет, зимой чуть помедленнее. Если газ не стравливать, может здорово рвануть!

Давыдовы сначала собственным газом баньку отапливали, еду на нем поросятам варили, а потом и в дом его провели.

 

Рис. 1 Принципиальная схема простейшей биогазовой установки.
 1 — реактор, 2 — бункер загрузки, 3 — люк для доступа в реактор, 4 — водяной затвор, 5 -выгрузочная труба, 6 — отвод биогаза

Рецепт получения газа в домашних условиях

Смешать 1,5 тонны коровьего навоза и 3,5 тонны сгнившей листвы, ботвы и прочих отходов.

Добавить в смесь воды до 60 — 70 процентов влажности.

Заложить смесь в яму и с помощью змеевика разогреть до 35 градусов. Дальше смесь начнет бродить и без доступа воздуха сама разогревается до 70 градусов.

Время производства газа из навоза — две недели.

Чтобы купол под давлением газа не слетел с ямы, к нему с помощью тросов необходимо прикрепить противовес.

В день установка вырабатывает до 40 кубометров «голубого топлива». Пяти тонн смеси ей хватает на шесть месяцев.

Что еще важно, что переработанные отходы из биогазовой установки — это высококачественное удобрение, которое можно использовать в сельскохозяйственных целях.

 

Татьяна Веденева.
 Общественный Фонд «Флюид» Кыргызская Республика Бишкек 720082 ул. Шабдан-Баатыра 1а»

Как сделать биотопливо в домашних условиях

Ни для кого  не секрет,  что биотопливо является  альтернативным источником энергии. Получить его можно из различных видов органического сырья — навоза, растительных отходов, сои, рапса и даже мусора.

Навоз— самый популярный на сегодняшний день вид биотоплива, которое можно получить в домашних условиях.  Если у вас есть небольшая ферма, то целесообразно купить  и установить оборудование для выпуска биологического топлива. Больше всего тепла дает  конский навоз, однако его трудно  достать, поэтому можно воспользоваться и навозом от других животных, например  овец, коров, кроликов и т. д.

Технология изготовления биотоплива из навоза в домашних условиях основывается на процессе брожения, который под действием тепла осуществляется в специальных герметичных сосудах. При этом происходит испарение лишней влаги, и выделение биогаза, который  можно применить  для обогрева помещений и приготовления пищи.  Биогаз –был открыт очень давно, его получали еще в Древнем Китае.

Биогаз – это смесь газов, которая получается  при помощи перепревания органического сырья без доступа воздуха. Кроме  навоза, можно взять ботву культурных растений, траву или прочие отходы.

Кроме биогаза в домашних условиях можно приготовить  древесный уголь. Его применяют не только для жарки шашлыков на природе, он пригодится в кузнечном деле, литейном производстве, медицине, для фильтрации питьевой воды и даже для получения пороха.

Существует  два самых распространенных способа — производство этого биотоплива в яме или в металлической бочке.  Рассмотрим получение в яме.

Для получения  двух мешков угля требуется небольшая яма глубиной 50 см и диаметром 75-80 см с немного скошенными стенами.  На уплотненном дне ямы нужно развести маленький костер из сухих мелких веток, и когда огонь хорошо разгорится, на него складываются небольшие поленца,  до 30 см длиной.  Выжигаться дрова будут  3 часа. После этого нужно накрыть угли мхом или сухими листьями и засыпать землей. Нужно лишь подождать еще два дня и древесный уголь будет полностью готов.  

Учитывая дешевизну такого топлива и возможность обогревать им свой дом, производство биотоплива в  домашних условиях — это вполне обдуманный и правильный шаг, в особенности для хозяина небольшой фермы.

Получение биогаза в домашних условиях

Надеюсь, читатели знают, что в альтернативной энергетике существует несколько направлений, которые интенсивно развиваются и на сегодня вносят свой вклад в энергобаланс нашей страны. И, не смотря, но то, что сгенерированная из возобновляемых источников энергия сейчас составляет около 2% от общей выработки, поток зеленой энергии постоянно увеличивается. По заявлению правительстве Украины к 2030 году удастся достигнуть 25% в общем энергобалансе.

По итогам за 2018 год более динамично развивались три направления альтернативной энергетики: солнечная, ветровая и энергия от биогазовых установок. Довольно часто на блоге мне приходилось рассказывать о передовых технологиях при строительстве и эксплуатации солнечных и ветровых электростанций. Сегодня я хотел бы привлечь ваше внимание к биогазу. И это коснется не промышленного производства, а самого, что ни наесть бытового, получения биогаза в домашних условиях.  

Еще в конце 2015 года Израильский стартап разработал инновационную установку для семейного пользования, способную производить биогаз из любых органических отходов и продуктов жизнедеятельности домашних животных, а также создавать высококачественное экологичное удобрение.

Установка получила название HomeBioGas (первая версия, авт.) и первыми пользователями этой биогазовой системы были семьи, проживающие в городке среди пустыни, расположенном на Западном берегу реки Иордан, неподалеку от Иерихона. Электросеть и газопровод сюда не доходят, поэтому электричество производят с помощью солнечных панелей. Что касается производства газа, жители этого поселения полностью положились на новое устройство.

«Я складываю помет домашних животных в ведро. Доливаю воду и тщательно перемешиваю. Полученную смесь вкладываю в машину. Нужно подождать, пока все осядет на дно», — рассказывает жительница города.

На этом материале машина производит газ для кухонь. Одной партии достаточно, чтобы плита горела в течение двух-трех часов. Раньше жители города топили печи дровами, а для пустыни это удовольствие не из дешевых.

Система HomeBioGas поставляется в коробке в разобранном виде, а собрать ее можно своими руками за несколько часов и для этого не требуется специальных навыков. Однако для подводки газовой трубы к домашним коммуникациям всё же будет необходимо привлекать специалиста из соответствующей газовой службы. Традиционные газовые плиты могут быть легко переоснащены для использования домашнего биогаза. Для этого всего лишь необходимо демонтировать понижающую давление форсунку.

В компании HomeBioGas Ltd заявляют, что в регионах, где среднесуточная температура превышает 17⁰ C, их биогазовая система может эффективно перерабатывать до 15 литров навоза домашнего скота или помета птицы, а также до 6 литров пищевых отходов в день. При этом вырабатываемого газа будет достаточно для работы кухонной плиты на протяжении 3 часов. В качестве своеобразного «бонуса» установка производит экологически чистое и естественное жидкое удобрение для домашнего огорода.

Изготовление биогаза не является каким-то революционным изобретением. Но раньше эти устройства были слишком громоздкими и довольно сложными в эксплуатации. Эта же машина помещается в относительно небольшую коробку и складывается также, как, например, кухонный шкаф.

«Главная идея заключается в том, что, когда отходы попадают в систему, это функционирует, как желудок. Фактически это и есть «желудок» — такой же, как человеческий. Внутри есть бактерии, и они начинают поглощать эти отходы. Таким образом образуется биогаз, который используется для отопления дома», — рассказывают палестинские специалисты, устанавливающие эти «биомашины».

Стоит отметить, что в более прохладном климате производительность HomeBioGas снижается. Но она может применятся в тёплых и хорошо проветриваемых помещениях, таких, как теплицы. Авторы проекта также отмечают, что их домашняя газогенерационная установка стала первым компактным биогазовым конвертером, который прошел официальную сертификацию European CE и полностью соответствует всем требованиям безопасности.

«Мы нашли способ ввести нашу технологию в каждый дом. Сегодня мы знаем, что хозяйственные отходы являются источником энергии. Это меняет правила игры. Ведь, когда мы видим пользу, которую они могут принести, то осознаем: это не просто отходы. Таким образом, подход к, казалось бы, ненужным вещам – меняется», — продолжают представители компании.

Сообщалось, что розничная цена Homebiogas на то время составляла $1500 за одно устройство.

Существующее положение

Компания HomeBiogas, создала биогазовую установку HomeBiogas 2.0, которая превращает отходы продуктов питания, навоз и другую органику в «чистый» газ, причем делает это в два раза быстрее первой версии.

Как заявляют авторы проекта HomeBiogas, одна такая домашняя биогазовая установка способна каждый день вырабатывать газ для питания кухонной плиты (которая идет в комплекте системы) на протяжении трех часов, чего достаточно для ежедневного приготовления пищи для среднестатистической семьи.

«Компостирование – это, безусловно, хорошее направление, но с HomeBiogas вы можете получить больше от своих отходов.
«Система позаботится обо всех остатках с вашего стола и обеспечит выработку газа и жидких удобрений на ежедневной основе», — говорит Ошик Эфрати, генеральный директор и соучредитель HomeBiogas.
— «Жидкое удобрение можно безопасно использовать для питания огорода, цветников, фруктовых деревьев или гидропонных мини-ферм. Такой продукт также может служить водно-азотной добавкой для компостной кучи и, несомненно, ускорит процесс компостирования».

Первая модель также была компактная биогазовая станция, которая перерабатывала бытовые органические отходы и продукты жизнедеятельности домашних животных в газ, но делала это менее эффективно и представляла собой более громоздкое устройство.

Новая установка HomeBioGas 2.0 поставляется в собранном виде в коробке относительно не больших размеров и оснащена водонепроницаемым наружным слоем. Чтобы установить ее, достаточно заполнить рабочую емкость водой, вложить в газовый контейнер мешки с песком и добавить пищевых отходов.

Внутри установки отходы разлагаются естественным образом с помощью анаэробных бактерий, которые выделяют биогаз в процессе жизнедеятельности. Специальный бак, объемом 700 литров, со временем наполняется готовым газом. Благодаря запатентованному механическому прессу, газ с постоянным давлением и равномерной скоростью поступает к кухонной печи.

«HomeBiogas 2,0 на 50% более продуктивен, чем предыдущая модель. Он обеспечивает более высокое газоснабжение и может одновременно поддерживать до четырех горелок. Биоустановка не распространяет неприятны запахи, поскольку снабжена клапанной крышкой, изолирующей внутренние компоненты. «Это означает, что любые запахи остаются внутри системы и, в отличие от систем компостирования, никакие вредители не привлекаются», — объясняет Эфрати.
— Наконец, в системе установлен фильтр, чтобы устранить любые неприятные запахи, такие как h3S, чтобы продукт, попавший на вашу кухню, был чистым, безопасным и без запаха».

По словам компании, большинство биогазовых установок на современном рынке промышленного образца, являются достаточно масштабными и сложными системами, которые ограничиваются определенными областями или созданы специально для коммерческого использования, но Homebiogas лишена таких недостатков и является простым устройством получения биогаза в домашних условиях.

Источник

Спасибо за прочтение. Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения

Производство биогаза и то, что вы используете домаБиогаз

Вы можете скармливать своей системе HomeBiogas примерно 6 литров пищевых отходов или до 20 литров животных отходов ежедневно. Равное количество воды должно быть добавлено вместе с отходами, когда вы загружаете их на вход HomeBiogas.

Выбрасывайте кухонные отходы

Прибор питается любыми остатками пищи; мясо, молочные продукты, овощи, жиры, кости, косточки, семена и яичную скорлупу. Вы также можете положить гнилые или заплесневелые продукты.Избегайте кормления большим количеством кожуры цитрусовых (апельсин, грейпфрут, лимон), так как она содержит антибактериальное масло, которое может снизить эффективность пищеварения.

Вносить навоз

Вы можете кормить прибор навозом животных, особенно животных, которые жуют свою жвачку (например, коров, оленей, верблюдов, буйволов, коз и овец). Навоз не должен содержать камней, соломы и земли, которые не разлагаются в метантенке. Вы также можете добавить экскременты собак или кошек (без песка).Мы рекомендуем ограничить употребление куриного помета, так как он содержит большое количество аммиака и изменяет баланс жидкости в пищеварочном котле.

Выбрасывать человеческие отходы

Тем, кто хочет складывать человеческие отходы в HomeBiogas, следует использовать модель 2.0 в сочетании с биотуалетом. Человеческие отходы и туалетная бумага будут разлагаться и превращаться в биогаз точно так же, как и навоз животных.

Не давайте слишком много этих вещей

-Не слишком много куриного помета (до 50%)

— Не слишком много жиров, масел, смазок (до 25-30%)

— Не слишком много цитрусовых (до 2 кожуры цитрусовых в день)

-Не слишком много корней, стеблей

— Не слишком много компостируемых подгузников (1 в день, в зависимости от марки)

— Не слишком много салфеток

Не кормить

Следующие предметы не разлагаются или разлагаются медленно, забивая варочный котел: перья, бумага, картон, мех, кофейная гуща, отбеливатель, обрезки сада, опилки, щепа, солома, жевательная резинка, обрезки ногтей, пух, волосы. , почва, песок, «биопакеты» для собачьих какашек/продуктов, любые раковины, даже раковины от моллюсков и устриц.

Сколько времени нужно для производства биогаза?

После активации

Прибор начнет производить газ через 1-3 недели после первоначальной активации с использованием навоза животных. (Подробнее о первой настройке читайте здесь). После этого начального газа бактерии внутри системы будут работать 24/7, расщепляя отходы и производя газ, точно так же, как это делают наши желудки, пока он достаточно теплый.

Биогаз с пищевыми отходами

Насколько быстро ваша пища будет разлагаться и превращаться в биогаз, зависит от различных факторов, таких как тип отходов, которые вы кормите, и температура снаружи.Разные продукты содержат разное количество энергии, которая становится доступной, когда пища переваривается (либо вашим телом, либо биодигестором).

В целом, пищевые отходы имеют более высокий энергетический потенциал, поскольку они еще не переварены желудком животного. Для пищевых отходов жиры, масла и смазки (ВОГ) особенно продуктивны, хотя и не рекомендуется в больших количествах. Но в целом сырье с высоким содержанием калорий, жира, крахмала и сахара обычно производит больше биогаза, чем другие продукты.

• Высокий выход биогаза: хлеб, кукуруза, горох

• Низкий выход биогаза: рыба, птица, вода, шпинат Тем не менее, мы обнаружили, что, как правило: 1 кг органических отходов = 1 час газа для приготовления пищи .

Биогаз с навозом животных Выход биогаза от самого высокого к самому низкому:

• 1. Poultry *
• 2. Cov
• 3. Корова
• 4. Лошадь
• 5. Buffal
• 6. Buffalo
• 7. Buffalo
• 8. Овцы

Собака, кошка и человека отходы также работают для производства биогаза, но их количество ограничено по сравнению с количеством, которое может производить навоз домашнего скота.

*Хотя птичий помет обладает высоким биогазовым потенциалом, он практически не используется для производства биогаза, так как содержит большое количество аммиака. Его эффективное использование в качестве сырья для биореакторов требует, чтобы он прошел процесс удаления аммиака.

Как построить биогазовую установку

Любой, кто производит значительное количество биоотходов, и особенно те из нас, у кого есть загородные фермы, часто мечтает об одной-единственной мечте — иметь свою собственную биогазовую установку .

Причина, по которой не так много удалось построить его, заключается в том, что слишком легко переоценить размеры и, следовательно, не сделать работающее устройство.

Вот почему мы решили, что для нас важно дать это простое пошаговое руководство и помочь многим осуществить их заветную мечту. Инструкции любезно предоставлены Программой поддержки биогаза Непала. Если все сделано правильно, в результате получится биогазовая установка GGC модели конструкции 2047 , которая легко может появиться на вашем заднем дворе.Итак, начнем.

1. Определение размера завода

Как и в случае с любым проектом «сделай сам», перед приобретением материалов и началом строительства следует точно знать, насколько большой должна быть биогазовая установка в соответствии с количеством навоза, которое можно помещать в нее ежедневно. Конечно, это зависит от количества крупного рогатого скота, которое у вас есть, но можно с уверенностью сказать, что если у вас более 2 животных, то у вас будет достаточное количество для ввода.

Чтобы помочь вам принять это решение, вам нужно разделить количество навоза, которое вы можете ежедневно скармливать растению, на шесть.Результатом будет мощность вашего завода в кубических метрах. Чтобы иметь хорошо функционирующую модель завода GGC, рекомендуется попробовать сделать что-то в диапазоне от 4 до 20 кубических метров. Несложно предположить, что на заводе объемом 4 кубометра могут работать 2-3 животных, а для завода объемом 20 кубометров требуется более 14 животных. Однако, чтобы избежать каких-либо просчетов, вам может быть неплохо собрать немного навоза в течение недели и посмотреть, сколько на самом деле производит ваш скот.

Точные размеры вашей биогазовой установки DIY и каждого ее компонента приведены в таблице слева.Каждый компонент представлен заглавной буквой, которая затем показана на рисунке ниже (шаг 3, если быть точным), отображающем план общей биогазовой установки.

Теперь, когда вы все рассчитали и оценили, пришло время просмотреть то, что необходимо.

2. Материалы

Опять же, как и во всем, настоятельно рекомендуется приобретать материалы самого высокого качества, которые вы можете найти (и, конечно же, позволить себе). Чем лучше материалы, тем выше качество вашей биогазовой установки и, следовательно, выше ее эффективность.

Вам понадобится свежий цемент, чистый песок, чистый гравий среднего размера (диаметром не более 2 см), чистая вода, кирпичи и камни. Также вам понадобятся газовые трубы (чем короче, тем лучше для снижения затрат и утечек газа), лопата и необходимые шпатели для перемешивания и разбрасывания цемента, колышек, шнур (длина должна соответствовать радиусу метантенка) и эмульсионное лакокрасочное покрытие. Точные размеры и полный список всех материалов показаны на изображении слева.

Проверьте качество и чистоту ваших материалов, и если есть примеси или дефекты, удалите их. Убедитесь, что ваш цемент правильно хранился, грязь с песка и камней тщательно смыта, а кирпичи перед использованием были замочены на несколько минут, чтобы потом они не впитывали влагу.

3. Выбор площадки

Хорошо, да, мы сказали «задний двор», но это еще не все. Следует иметь в виду несколько соображений, если проект должен быть эффективным, безопасным и, конечно же, не загрязняющим окружающую среду.

Во-первых, выберите солнечное место, чтобы легко поддерживать нужную температуру. Постарайтесь разместить его как можно ближе к источнику навоза и убедитесь, что он также находится в непосредственной близости от источника воды, чтобы избежать отходов или ненужной длительной транспортировки воды и исходного материала. В идеале установка также должна располагаться рядом с местом использования, чтобы до нее можно было легко добраться и эксплуатировать.

Кроме того, убедитесь, что он расположен на расстоянии не менее 10 метров от любых колодцев или источников питьевой воды, в качестве меры предосторожности против возможного загрязнения воды.Во избежание повреждений постарайтесь построить завод на расстоянии не менее 2 метров от ближайшего дома или постройки.

4. Копание

Здесь начинается самое интересное, и мы, наконец, можем начать пачкать руки. Вставьте колышек в центральное место, где будет находиться варочный котел. Прикрепите к нему шнур и аккуратно натяните, наметив размеры ямы. Начните копать и постарайтесь, чтобы стены были как можно более прямыми, и поместите удаленную землю на расстоянии не менее фута от планировки.

 

 

5. Построить круглую стену и пол

Поместите газовую трубу диаметром 0,5 дюйма вертикально в центр только что вырытой ямы и закрепите ее горизонтальной трубой или шестом. Прикрепите провод к вертикальной трубе, чтобы измерить точные размеры варочного котла. Затем можно приступать к укладке кирпичей, следя за тем, чтобы кирпичи в первом ряду располагались боком, а все остальные — вдоль. После того, как круглая стена будет готова, заштукатурьте ее слоем цементного раствора (1:3 цемента к песку).Пол можно сделать из кирпичей, или камней, также оштукатуренных сверху цементным раствором. Последним шагом здесь является заполнение зазора между задней стороной стены и землей, чтобы предотвратить появление трещин из-за давления земли.

6. Построить купол

Сначала сделайте форму для купола, засыпав яму землей. Проверьте размеры, отметив вертикальную центральную трубу, и заполните грунтом до этой отметки. Как только это будет сделано, снимите длинную трубу и замените ее на более короткую 0,5″. Используйте шаблон, чтобы построить купол, убедившись, что он расположен правильно и равномерно везде касается круглой стены.Кроме того, следите за тем, чтобы земля внутри формы была хорошо утрамбована и влажная. Затем соберите все необходимые материалы и начните литье из свежего бетона. Делайте это быстро и эффективно, тратя как можно меньше времени.

Внимательно следите за толщиной купола и оставьте маленькую трубу наверху, пока не установите основную газовую трубу. Во время заливки защитите бетон от яркого солнечного света, используя мешки или соломенные маты, и оставьте их там как минимум на неделю. По истечении этого времени удалите плесень через люк и удалите всю землю изнутри. Вымойте поверхность и нанесите на чистую поверхность слои штукатурки с перерывом в сутки между покрытиями.

7. Выходной бак

Самая важная часть здесь — размеры. Внимательно проверьте таблицу и план выше и убедитесь, что у вас все точно измерено, потому что этот шаг определяет емкость газгольдера.
Выкопайте землю за люком и убедитесь, что земля за ним и под выпускным полом очень хорошо утрамбована, чтобы предотвратить появление трещин.Выровняйте пол и стены выхода, а стены закончите нанесением ровного слоя цементной штукатурки. Поддержите стену снаружи достаточным количеством грунта.

Резервуар для биогаза должен быть сконструирован немного выше окружающей среды. Это также время, когда должны быть завершены заливка купола и бетонные плиты. Убедитесь, что все плиты имеют правильный размер и толщину, поверхность ровная и чистая, а бетон хорошо утрамбован. Все это может иметь решающее значение и предотвратить нежелательные аварии и обрушения.

8. Входной колодец

Это та часть, где вода смешивается с навозом, и только от вас зависит, хотите ли вы включить смесительное устройство. Хотя рекомендуется включить один, это определенно не обязательно.

Несколько вещей, которые следует учитывать. Верх конструкции не должен превышать метра от земли в высоту, а изнутри и снаружи яму тщательно замазать штукатуркой. Нижняя часть бака не должна располагаться ниже уровня перелива более чем на 5 см.Приемная яма должна быть круглой вне зависимости от того, есть смесительное устройство или нет. Здесь вы также можете присоединить туалет к растению, чтобы немного увеличить выработку биогаза.

9. Схема трубопровода

Здесь очень важно использовать трубы из легкого оцинкованного железа только самого высокого качества, чтобы свести к минимуму любой возможный ущерб, который может быть нанесен людьми или животными. Если возможно, закопайте трубу как минимум на фут ниже уровня земли для дополнительной безопасности. Загерметизируйте все фитинги цинковой замазкой или тафлоновой лентой, но по возможности избегайте соединения всех фитингов вместе.

В процессе производства биогаза на стенках трубопровода образуется конденсат, за которым следует тщательно следить, чтобы предотвратить засорение. Поэтому убедитесь, что соответствующий слив для трубопровода расположен вертикально ниже самой нижней точки.

Убедитесь, что вы проверили все соединения, соединения и краны, как только ваш завод начнет производство. Лучше всего это делать с помощью мыльного раствора.

10. Компостные ямы

Это последний компонент установки. Вам понадобится как минимум две компостные ямы, вырытые рядом с водосливом, чтобы вся навозная жижа стекала прямо в них. Объем компостной ямы должен быть равен или больше объема вашего растения.

Чтобы обеспечить безопасность и надлежащую изоляцию, поместите слой утрамбованной земли толщиной не менее 40 см поверх купола.

Если вы правильно выполнили все шаги, вы сможете наслаждаться полностью функционирующей высококачественной биогазовой установкой в ​​течение многих лет.

Изображения (с) Сундар Байгайн

(посетили 21 241 раз, сегодня посетили 1 раз)

Введение в биогаз и биометан – Перспективы биогаза и биометана: Перспективы органического роста – Анализ

Развитие биогаза в мире было неравномерным, поскольку оно зависит не только от наличия сырья, но и от политики, поощряющей его производство и использование. На Европу, Китайскую Народную Республику (далее «Китай») и США приходится 90% мирового производства.

Европа на сегодняшний день является крупнейшим производителем биогаза. Германия на сегодняшний день является крупнейшим рынком, где сосредоточено две трети мощностей биогазовых установок Европы. Энергетические культуры были основным сырьем, которое поддерживало рост биогазовой промышленности Германии, но в последнее время политика в большей степени сместилась в сторону использования растительных остатков, последовательных культур, отходов животноводства и улавливания метана со свалок. Другие страны, такие как Дания, Франция, Италия и Нидерланды, активно продвигают производство биогаза.

В Китае политика поддерживала установку варочных котлов в домашних условиях в сельской местности с целью расширения доступа к современной энергии и экологически чистому топливу для приготовления пищи; на эти метантенки сегодня приходится около 70% установленных мощностей по производству биогаза. Было объявлено о различных программах поддержки установки крупномасштабных когенерационных установок (т.е. установок, производящих как тепло, так и электроэнергию). Кроме того, в конце 2019 года Китайская национальная комиссия по развитию и реформам выпустила руководящий документ, посвященный индустриализации биогаза и переходу на биометан, поддерживая также использование биометана в транспортном секторе.

В Соединенных Штатах основным путем получения биогаза был сбор свалочного газа, на который сегодня приходится почти 90% производства биогаза. Также растет интерес к производству биогаза из сельскохозяйственных отходов, поскольку на внутренние рынки животноводства приходится почти треть выбросов метана в США (USDA, 2016). Соединенные Штаты также занимают лидирующие позиции в мире по использованию биометана в транспортном секторе благодаря государственной и федеральной поддержке.

Около половины оставшейся продукции приходится на развивающиеся страны Азии, особенно Таиланд и Индия . Вознаграждение через Механизм чистого развития (МЧР) было ключевым фактором, поддерживающим этот рост, особенно в период с 2007 по 2011 год. Развитие новых биогазовых проектов резко сократилось после 2011 года, поскольку стоимость кредитов на сокращение выбросов, предоставленных в рамках МЧР, упала. Таиланд производит биогаз из отходов производства крахмала маниоки, производства биотоплива и свиноферм.Индия планирует построить около 5 000 новых заводов по производству компримированного биогаза в течение следующих пяти лет (GMI, 2019). Аргентина и Бразилия также поддерживали биогаз через аукционы; В Бразилии большая часть продукции производится на свалках, но есть также потенциал барды, побочного продукта производства этанола.

Четкая картина сегодняшнего потребления биогаза в Африке затрудняется отсутствием данных, но его использование было сосредоточено в странах с конкретными программами поддержки.Некоторые правительства, такие как Бенин, Буркина-Фасо и Эфиопия, предоставляют субсидии, которые могут покрыть от половины до всех инвестиций, в то время как многочисленные проекты, продвигаемые неправительственными организациями, предоставляют практические ноу-хау и субсидии для снижения чистой стоимости инвестиций. В дополнение к этим субсидиям в нескольких странах были достигнуты успехи в кредитовании, в частности, в недавнем соглашении об аренде с выкупом в собственности в Кении, благодаря которому в 2018 году было профинансировано почти половина установок варочного котла (ter Heegde, 2019)

Часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы о биогазе)

Часто задаваемые вопросы

Что такое биогаз?

Биогаз представляет собой горючее газообразное топливо, получаемое в результате микробного разложения органических веществ в анаэробных условиях. Биогаз в основном представляет собой смесь метана (CH ₄ ) и двуокиси углерода (CO ₂ ) вместе с другими следовыми газами. Биогаз можно собирать на свалках, в крытых лагунах или закрытых резервуарах, называемых анаэробными метантенками.

Из чего можно сделать биогаз?

Биогаз обычно производится из навоза животных, шлама, осевшего из сточных вод, и на свалках, содержащих органические отходы. Однако биогаз также можно производить практически из любого сырья, содержащего органические соединения, как из отходов, так и из биомассы (энергетические культуры).Углеводы, белки и липиды легко превращаются в биогаз. Многие сточные воды содержат органические соединения, которые могут быть преобразованы в биогаз, включая городские сточные воды, сточные воды пищевой промышленности и многие промышленные сточные воды. Твердые и полутвердые материалы, включающие растительные или животные вещества, могут быть преобразованы в биогаз.

Можно ли использовать биогаз вместо ископаемого топлива? Как?

Метан является основным газом в биогазе.Метан также является основным компонентом природного газа, ископаемого топлива. Биогаз можно использовать для замены природного газа во многих областях, включая приготовление пищи, отопление, производство пара, производство электроэнергии, автомобильное топливо и трубопроводный газ.

Почему мы не делаем больше с биогазом? Каковы барьеры для увеличения производства и использования биогаза?

Биогаз собирается и используется для производства электроэнергии или пара на многих свалках, очистных сооружениях и пивоварнях во Флориде.Однако многие возможности для производства биогаза еще не реализованы. До недавнего времени низкая стоимость ископаемого топлива препятствовала внедрению производства биогаза. Существует ограниченная осведомленность о потенциале и преимуществах производства биогаза гражданами, государственными служащими и деловым сектором, который имеет ограниченный интерес к производству биогаза. Больше образования, демонстраций и инвестиций в биогазовые технологии помогут преодолеть эти барьеры.

Сколько биогаза можно производить во Флориде ежегодно?

Большое количество видов отходов и сырья биомассы, подходящих для производства биогаза, и ограниченные данные об уровнях производства и выходе биогаза затрудняют точный расчет общего количества биогаза, которое может быть произведено в штате.Если оценить годовой биогазовый потенциал только муниципальных сточных вод, молочного помета, птичьего помета, ТБО и энергетических культур, то приблизительный потенциал составит 205,7 млрд куб. футов в эквиваленте природного газа, что составляет половину от 400 млрд куб. футов природного газа. использовался для выработки электроэнергии во Флориде в 2003 г. 

Каковы экологические последствия производства/использования биогаза?

Производство биогаза может снизить потенциал загрязнения сточных вод за счет преобразования требующих кислорода органических веществ, которые могут привести к снижению уровня кислорода в поверхностных водах. Питательные вещества, такие как азот и фосфор, сохраняются в биогазовых выбросах и могут использоваться для замены удобрений в растениеводстве.

Способствует ли биогаз изменению климата?

В то время как при сжигании биогаза, как и природного газа, образуется двуокись углерода (CO ₂ ), парниковый газ, углерод в биогазе поступает из растительного материала, который связывает этот углерод из атмосферного CO2. Таким образом, производство биогаза является углеродно-нейтральным и не увеличивает выбросы парниковых газов.Кроме того, любое потребление ископаемого топлива, замененного биогазом, снизит выбросы CO2.

Могу ли я производить/использовать биогаз дома или на работе?

Биогаз можно производить дома или на предприятии из пищевых отходов, обрезков двора и травы, а также некоторых твердых органических отходов. Однако эффективное использование биогаза легче осуществить в больших масштабах. Типичный дом может готовить час в день на биогазе из бытовых отходов.

Сколько стоит производство биогаза?

Текущие цены на природный газ составляют около 7 долларов за 1000 куб. В зависимости от конкретного применения это очень похоже на текущие оценки стоимости производства биогаза.

Куда я могу обратиться за дополнительной информацией?

Более подробную информацию можно найти на этом сайте и по предоставленным ссылкам.

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА — Flexi Biogas

по Льюису | 25 октября 2021 г. | Uncategorized

Правительство округа Кисуму стремится к тому, чтобы отходы не отправлялись на свалки в рамках модели #circulareconomy, при которой все #отходы превращаются в ценные вещи.Здесь мы ежедневно обрабатываем 1 тонну органических отходов на рынке Ахеро, отходов, которые в противном случае могли бы быть выброшены на свалку. ..

читать далее

по Льюису | 1 октября 2021 г. | Без категории

Здесь, в Кении, мы используем биогазовую технологию для решения двух основных проблем загрязнения с помощью одного устройства: машина (мы называем ее T-rex) превращает отходы, такие как инвазивный водяной гиацинт, в чистое топливо для приготовления пищи. фармацевтическая компания AstraZeneca (AZN.L) и…

читать далее

по Льюису | 30 сентября 2021 г. | Без категории

Кенийская биогазовая технология меняет жизнь семей в Уганде. В течение многих лет Кэролайн и большинству ее соседей приходилось рубить деревья 🌳, чтобы готовить еду для своих семей. Как только установки #flexibiogas были установлены, теперь все семьи…

читать далее

по Льюису | 15 апреля 2021 г. | Без категории

Новый рынок Нгонг с более чем 2500 торговцами ежедневно производит более 1 тонны отходов, и 0 отходов попадает на свалку.

читать далее

по Льюису | 15 декабря 2020 г. | Uncategorized

Серая вода в основном представляет собой мыльную воду и не содержит большого количества патогенов.
Мы используем эффективные микроорганизмы {EM} для расщепления твердых веществ, мыла, уничтожения любых нежелательных бактерий и патогенов, предотвращения/удаления любых неприятных запахов и улучшения качества воды, которую теперь можно использовать для орошения.

читать далее

по Льюису | 3 февраля 2020 г. | Uncategorized

Туалет Merry — простая и недорогая замена выгребной яме.Он в основном оснащен многокамерным варочным котлом для обеспечения полной ликвидации твердых частиц и полного брожения, что также означает, что система никогда не заполняется и никогда не требует опорожнения.
Готовый, очень легко и быстро устанавливается.

читать далее

по Льюису | 20 ноября 2019 г. | Без категории

Власти и местные жители уже несколько лет ведут войну за контроль над сбежавшим кактусом, часто используя мачете, механические копатели или насекомых, которые питаются кактусом, но с ограниченным успехом.Теперь были внедрены новые технологии, такие как биореакторы T-rex, чтобы попытаться навсегда избавиться от колючих вредителей.

читать далее

по Льюису | 1 июля 2019 г. | Без категории

Эффективность наших биогазовых систем позволила компании продать более 1500 гибких биогазовых установок в Кении и более 300 единиц по всему миру в таких странах, как Непал, Камбоджа, Индия, Сенегал, Зимбабве, Замбия, Нигерия, Уганда, Танзании, Южной Африке и Руанде.

читать далее

по Льюису | 3 мая 2019 г. | Uncategorized

Вертикальное озеленение снижает расход воды, облегчает внесение удобрений, упрощает борьбу с вредителями и мониторинг посевов, а также упрощает общее управление.

читать далее

по Льюису | 21 февраля 2019 г. | Без категории

Интеграция автономной солнечной электросети с биогазовой электростанцией. Первая полностью экологичная гибридная система в Кении для подачи электроэнергии и газа для приготовления пищи.

читать далее

Планирование и финансирование проектов | Агентство по охране окружающей среды США

Оценка финансовой осуществимости проекта анаэробного сбраживателя (AD)/биогаза представляет собой повторяющийся процесс. Первым шагом является предварительное планирование проекта.На этом этапе вы проводите предварительный отбор и оценку технической осуществимости, чтобы определить, может ли проект работать технически. Затем, используя эти предположения, вы можете разработать общую оценку финансовой осуществимости проекта и рентабельности инвестиций с учетом доходов и расходов. На этапе планирования вы также просматриваете модели потенциальных владельцев/операторов для вашего проекта AD/биогаза и варианты финансирования (при необходимости). После завершения планирования проекта вам, вероятно, потребуется уточнить свои предположения, чтобы оптимизировать технические и финансовые показатели с помощью нового плана проекта, прежде чем вы будете готовы реализовать свой проект.

Предварительный отбор

Определите, подходит ли вам анаэробное сбраживание, приняв во внимание:

• наличие навоза,
• , совместима ли ваша техника обращения с навозом с анаэробным ферментатором,
• возможных вариантов использования рекуперированной энергии и
• , есть ли у вас возможность управлять системой.

Дополнительную информацию о проверке проектов см. в главе 7 Руководства по разработке проектов AgSTAR.В главе 12.5 также перечислены ресурсы, предоставляющие информацию, связанную с проверкой проектов AD и технико-экономическими обоснованиями.

Инструмент скрининга анаэробного сбраживания (AD) Агентства по охране окружающей среды

также может помочь заинтересованным сторонам в оценке потенциальной осуществимости проекта AD. Инструмент AD Screening Tool позволяет пользователям проводить предварительный технико-экономический анализ для оценки возможностей AD для различных видов сырья, включая органические твердые бытовые отходы, навоз скота, сельскохозяйственные отходы и сточные воды.

Техническая возможность

Начните оценку технической осуществимости вашего проекта с определения компонентов анаэробного биореактора:

• сырье,
• условия на месте,
• тип и размер системы и
• использование биогаза.

Пример технико-экономического обоснования для анаэробных ферментаторов молочного навоза (2009 г. , Essential Consulting Oregon, LLC) (pdf)

Дополнительную информацию об оценке технической осуществимости см. в главе 7 Руководства по разработке проектов AgSTAR. В главе 12.5 также перечислены ресурсы, предоставляющие информацию, связанную с проверкой проектов AD и технико-экономическими обоснованиями.

Финансовая осуществимость: доходы и расходы

Доходы

Оцените годовой доход, который вы могли бы получить от своего проекта, исходя из компонентов анаэробного сбраживателя, определенных в вашем техническом анализе осуществимости.Ряд источников дохода может быть получен из системы AD/биогаза, в том числе:

• Продажа биогаза . Доход от продажи биогаза может принимать различные формы. Например, биогаз, используемый на месте в системе комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), компенсирует затраты фермы на электроэнергию и отопление. В некоторых штатах фермы могут продавать электроэнергию, произведенную на биогазе, в электросеть. Если ферма производит ГСЧ на месте, то доход поступает от использования ГСЧ на месте, закачки его в трубопровод или продажи в качестве топлива для транспорта.
• Налоговые кредиты . Биогазовые системы AD могут претендовать на получение государственных и федеральных налоговых льгот (например, федеральная налоговая льгота на производство электроэнергии из возобновляемых источников, федеральная налоговая льгота на инвестиции в энергетическую отрасль).
• Сертификаты возобновляемой энергии (REC) . Во многих штатах есть стандарт портфеля возобновляемых источников энергии в той или иной форме, и многие электроэнергетические компании покупают сертификаты возобновляемых источников энергии (REC) для соответствия. REC — это продаваемые нематериальные энергетические товары, представляющие собой доказательство того, что 1 МВтч электроэнергии был произведен из квалифицированного возобновляемого источника энергии.
• Стандарт возобновляемого топлива (RFS) и стандарты низкоуглеродного топлива (LCFS) . Федеральный RFS предоставляет финансовые стимулы для RNG, используемого в качестве автомобильного топлива, которые могут быть намного выше, чем стоимость газа. Несколько штатов создали дополнительные программы к федеральной RFS. Эти государственные программы также направлены на сокращение использования топлива на основе ископаемого топлива. Например, в Калифорнии и Орегоне действуют программы стимулирования LCFS и Clean Fuels соответственно.
• Компенсационные кредиты за выбросы углерода .На некоторых добровольных рынках в Соединенных Штатах углеродные компенсационные кредиты могут быть получены за счет сокращения выбросов ПГ, таких как Ch5, извлеченный из системы AD / биогаза. Эти кредиты имеют экономическую ценность и могут быть куплены и проданы на товарных биржах, через частные сделки или через кредитные агрегаторы. Помимо того, что они служат дополнительным источником дохода, углеродные компенсационные кредиты могут также служить стимулом для внешних сторон для финансирования проектов систем AD/биогаза.
• Органические продукты .Переваренные волокнистые материалы можно использовать в качестве подстилки, продукта для улучшения почвы или для создания новых продуктов, таких как CowPots™ и строительных материалов. Этот материал представляет собой компенсацию затрат, если он используется на месте, или источник дохода, если он продается третьей стороне.
• Питательные добавки . Извлечение питательных веществ из переваренного навоза приобретает все большее значение, поскольку качество питательных веществ может быть легко использовано растениями и может применяться непосредственно без сжигания сельскохозяйственных культур (по сравнению с непереваренным навозом).Извлечение и продажа питательных веществ, таких как азот и фосфор, из переваренного сырья также является новой возможностью.
• Чаевые . Чаевые, полученные от совместного переваривания исходного сырья, являются потенциальным источником дохода. Организации, которые производят большие объемы отходов, часто сотрудничают с участниками торгов, чтобы забрать свои отходы. Владельцы систем AD/биогаза, выигравшие эти тендеры, могут получить значительный доход от комиссионных сборов, связанных с приемкой этих отходов.

См. главу 6.3 Руководства по развитию проектов AgSTAR для получения дополнительной информации о доходах от проектов AD/биогаза.

Расходы

Оцените ежегодные расходы, связанные с вашим проектом. Включите единовременные (капитальные) и текущие ежегодные (эксплуатация и техническое обслуживание) затраты на систему.

См. главу 6.1 Руководства по разработке проектов AgSTAR для получения дополнительной информации о капиталовложениях и главу 6.2 для получения дополнительной информации об операционных расходах.

Рассчитать рентабельность инвестиций

Сравните годовой доход с расходами, чтобы оценить, когда первоначальные инвестиции окупятся, и норму прибыли на вложенные деньги.Методы включают в себя:

• Окупаемость: количество лет, которое потребуется для того, чтобы проект принес прибыль, равную первоначальным капиталовложениям.
• Дисконтированный денежный поток: оценка чистой приведенной стоимости будущих денежных потоков.
• Внутренняя норма прибыли: общая норма прибыли, достигнутая проектом, которую можно сравнить с нормами прибыли от альтернативных инвестиционных возможностей.

Инструменты и программное обеспечение для учета доходов и расходов

Доступны следующие инструменты и программное обеспечение, помогающие оценить доходы и расходы AD/проекта.

Инструмент/программное обеспечение	Описание
Инструмент для составления таблиц стоимости возобновляемых источников энергии (CREST) ​​	Модель на основе EXCEL для оценки экономической целесообразности проекта; включает модуль, относящийся к технологиям AD (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, 2013 г.).
Инструмент экономической оценки для анаэробных ферментаторов на ферме	Модель на основе EXCEL, которая оценивает системы AD/биогаза на фермах в Онтарио при различных сценариях, таких как тип домашнего скота, размер фермы, методы работы системы, технические характеристики системы, государственная политика и уровни инвестиционной уверенности (Университет Гвельфа, при финансировании от Министерства сельского хозяйства Онтарио, продовольствия и сельских дел, 2017 г. ).
Органические вещества: инструмент экономического анализа совместного переваривания (CoEAT)	Модель на основе EXCEL с использованием общедоступных данных для расчета экономических, экологических и эксплуатационных параметров с использованием пищевых отходов в качестве сырья для совместного переваривания на WRRF (EPA Region 9, Pacific Southwest, 2016).
Модель системного советника (SAM)	Автономная модель производительности и финансов, предназначенная для облегчения принятия решений по проектам в области возобновляемых источников энергии.Эта модель не относится к AD (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, 2010 г.).
RETScreen Expert	Автономная модель для определения технико-экономической осуществимости проектов энергоэффективности, возобновляемых источников энергии и когенерации. Эта модель не относится к AD (Natural Resources Canada, 2013).
Калькулятор бюджета AD	Калькулятор корпоративного бюджета системы AD предназначен для владельцев молочных ферм, экспертов отрасли систем AD и исследователей AD, чтобы помочь легко рассчитать экономическую ценность инвестиций при различных сценариях технологий и цен для системы AD.
Анаэробное пищеварение Инструменты принятия финансовых решений	Этот источник из Корнельского университета содержит ссылки на различные инструменты для принятия финансовых решений на основе электронных таблиц.

Структуры собственности бизнес-модели

Исторически сложилось так, что сельскохозяйственные системы AD/биогаза находились в собственности и эксплуатировались фермой. Сегодня проекты систем AD/биогаза на фермах сталкиваются с множеством проблем разработки, для решения которых требуется более продвинутый опыт.В результате внедряются инновационные бизнес-модели для распределения проектных рисков и вознаграждений, диверсификации источников доходов от проектов и более эффективной разработки систем. Определение структуры собственности бизнес-модели является важной частью планирования проекта.

Типы структур собственности бизнес-моделей

Модель	Структура собственности
Фермеры в собственности и под управлением	Фермер обычно владеет и управляет ферментатором на участке и использует как минимум навоз с фермы в качестве сырья. В некоторых случаях фермер может принимать навоз или другие органические вещества за пределами участка, как правило, за чаевые.
Третьи лица в собственности и под управлением	Владелец участка может получать арендную плату или долю от чистого дохода проекта, но третья сторона владеет, управляет и инвестирует в варочный котел. Третьей стороной может быть венчурный капиталист или инвестиционная группа, специализирующаяся на проектах в области экологически чистой энергии. Третья сторона также может управлять сырьем.
Эксплуатируется третьей стороной	Третье лицо, не являющееся владельцем варочного котла, управляет варочным котлом, управляет сырьем и другими аспектами продажи энергии и сточных вод.Варочный котел и исходное сырье могут принадлежать одному или нескольким предприятиям.
Ступица и спица	Эта бизнес-модель может принимать две основные формы: централизованная переработка или централизованная переработка, каждая из которых может принадлежать упомянутым выше структурам или муниципалитету. Он также может быть частью кооператива, основанного на добровольном партнерстве лиц, которые совместно владеют проектом и демократически контролируют его. Централизованный метантенк – Сырье из нескольких мест собирается и транспортируется в централизованный анаэробный метантенк.Общинам может быть выгодно построить один метантенк и распределять образующийся биогаз и дигестат. Централизованная переработка — метантенки в нескольких местах отправляют биогаз и/или дигестат на централизованное перерабатывающее предприятие. Оборудование для обработки биогаза и дигестата может быть дорогим, а централизованное перерабатывающее предприятие обеспечивает возможность разделения затрат, снижая финансовое бремя для каждой организации.

См. главу 6.4 Руководства по разработке проектов AgSTAR для получения дополнительной информации о моделях владельцев/операторов.

Проектное финансирование

Все проекты требуют капитальных вложений, которые могут быть прямыми денежными взносами владельца, финансироваться за счет кредита или и тем, и другим. Для проектов, финансируемых с использованием заемных средств, выплата основной суммы займа и процентов может быть крупнейшим источником расходов проекта до тех пор, пока долг не будет погашен. Следовательно, необходимо получить одну или, что предпочтительнее, несколько первоначальных оценок стоимости финансирования, чтобы определить годовую стоимость долга, которую понесет проект.

• Финансирование собственного капитала . Оплата проекта своими деньгами экономит деньги, поскольку вам не нужно платить проценты банку или делиться прибылью проекта с третьей стороной.
• Долговое и акционерное финансирование . Частное финансирование может поступать в форме долгового финансирования, акционерного финансирования или их комбинации. Заемное финансирование предполагает получение капитала от банков, кредитных союзов, сберегательных и кредитных организаций или других традиционных финансовых учреждений.Финансирование акционерным капиталом привлекает средства от третьих лиц для предоставления авансового капитала в обмен на частичное владение или другие ценные вознаграждения.

Если вы решите финансировать свой проект AD/биогаза за счет заемного или долевого финансирования, вам, вероятно, потребуется инвестировать часть собственного капитала. Обычно требуется минимум 10% собственного капитала, но инвесторы и кредиторы предпочитают, чтобы владельцы проектов получали более высокую долю собственного капитала.

Определите источники финансирования, чтобы заполнить пробел между вашим капиталом и стоимостью проекта

Следующие ресурсы могут помочь вам найти гранты, гарантии по кредитам и финансовую помощь от федерального правительства и правительств штатов, некоммерческих и частных компаний.

Ресурс	Описание
База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности (DSIRE)	База данных содержит информацию о стимулах и политике использования возобновляемых источников энергии, которые могут повлиять на экономическую осуществимость проекта.
Энергетическая матрица USDA	Министерство сельского хозяйства США разработало матрицу веб-сайта, обобщающую программы Министерства сельского хозяйства США в области энергетики и предоставляющую информацию об альтернативных и доступных решениях в области энергетики, финансировании проектов, доступных программах и информации о программах, а также исследованиях и разработках.
Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США	NRCS Министерства сельского хозяйства США предоставляет фермерам и владельцам ранчо в Соединенных Штатах финансовую и техническую помощь для добровольного принятия мер по охране окружающей среды, помогая не только окружающей среде, но и сельскохозяйственным операциям.
Программа USDA Rural Energy for America	USDA REAP предоставляет гарантированное кредитное финансирование и безвозмездное финансирование сельскохозяйственным производителям и сельским малым предприятиям для систем возобновляемой энергии или повышения энергоэффективности. Средства могут быть использованы для систем возобновляемой энергии, таких как AD/биогазовые системы.
Бизнес-программы Министерства сельского хозяйства США по развитию сельских районов	Бизнес-программы Министерства сельского хозяйства США предоставляют финансовую поддержку и техническую помощь для стимулирования создания и роста бизнеса.
Гранты для производителей с добавленной стоимостью (VAPG) Министерства сельского хозяйства США	Программа грантов для производителей с добавленной стоимостью (VAPG) Министерства сельского хозяйства США помогает сельскохозяйственным производителям участвовать в деятельности с добавленной стоимостью, связанной с переработкой и маркетингом новых продуктов.Существует часть этого гранта, относящаяся к AD.
Справочник поставщиков AgSTAR	Включает списки для финансирования специалистов, которые предоставляют кредиты для биогазовых проектов, финансируют биогазовые системы на фермах с целью получения прибыли и являются посредниками в продаже углеродных компенсаций и сертификатов на возобновляемые источники энергии.
Вебинар AgSTAR: Ресурсы федерального финансирования для анаэробных биореакторов	Ресурсы из вебинара, проведенного представителями AgSTAR и USDA о возможностях финансирования и услугах поддержки, доступных операторам AD/биогазовых систем.
Финансирование AgSTAR Внутрихозяйственное анаэробное сбраживание	Информационный бюллетень AgSTAR, который может помочь определить гранты, гарантии по кредитам и финансовую помощь, предоставляемые федеральным правительством и правительствами штатов, некоммерческими и частными компаниями.
Гранты на исследования и образование в области устойчивого сельского хозяйства (SARE)	SARE предлагает конкурсные гранты для финансирования исследовательских и образовательных проектов, продвигающих устойчивые методы ведения сельского хозяйства в Соединенных Штатах.

Дополнительную информацию о финансировании проектов см. в главе 6.5 Руководства по разработке проектов AgSTAR.

Уточнение проектного предложения, планирование и выбор подхода

Осуществимость проекта анаэробного варочного котла зависит от конкретных факторов. Эти факторы влияют на количество и качество генерируемого метана, колебания цен на электроэнергию, наличие льгот и ставок финансирования. На этом этапе планирования проекта вы можете просмотреть несколько версий планов проекта, уточняя свои предположения, пока не определите наилучший возможный подход к разработке и финансированию вашего проекта анаэробного варочного котла.

Некоторые из ключевых способов улучшения экономики проекта включают:

• Увеличение доходов от продажи электроэнергии (например, тарифы на биогаз) или других видов продажи энергии.
• Получение прямой финансовой помощи для проведения технико-экономических обоснований и/или предварительных затрат.
• Использование творческих механизмов финансирования, таких как налоговые льготы и инвестиционные кредиты по программам под низкие проценты.
• Разработка более дешевых систем варки.
• Поиск дополнительных вариантов получения дохода (например,ж., поиск дополнительных применений внутрихозяйственного тепла; прием нехозяйственных отходов за чаевые; концентрирование питательных веществ для продуктов удобрения).
• Внедрение различных бизнес-моделей, таких как сторонние модели построения/владения/эксплуатации.

Часто задаваемые вопросы по биогазу

Чем вы занимаетесь в BiogasWorld?

BiogasWorld — это группа инженеров, исследователей и бизнесменов, понимающих потребности биогазовой промышленности. Команда постоянно разрабатывает контент, чтобы облегчить и оптимизировать связь между отраслью и рынком.Чтобы упростить и оптимизировать связь между отраслью и рынком, команда BiogasWorld постоянно разрабатывает контент и инструменты, в том числе:

 

 

 

• • Каталог товаров и услуг

 

 

Кто может быть на BiogasWorld ?

Любая компания на рынках биогаза, возобновляемого природного газа или компоста, заинтересованная в продвижении своей продукции или услуг, может быть на BiogasWorld. BiogasWorld — международная платформа, объединяющая все инновационные решения со всего мира в одном месте!

   

Что такое биогаз?

Биогаз является побочным продуктом разложения органических веществ анаэробными бактериями. Биогаз обычно состоит из 60 % метана и 40 % CO ₂ . Он подобен природному газу, который на 99% состоит из метана. Биогаз — это чистая и возобновляемая энергия, которую можно заменить природным газом для приготовления пищи, производства пара, горячей воды или выработки электроэнергии.При комнатных давлении и температуре биогаз находится в газообразной форме, а не в жидком виде, как сжиженный нефтяной газ (пропан). Розлив биогаза в бутылки — очень дорогой процесс.

 

Как это работает?

Органические отходы помещаются в герметичный резервуар, называемый варочным котлом (или биореактором), где они нагреваются и перемешиваются. В отсутствие кислорода анаэробные бактерии потребляют органические вещества для размножения и производства биогаза.

 

Из каких отходов образуется биогаз?

Любые органические отходы способны производить биогаз: человеческие экскременты, навоз, навозная жижа животных, фруктовые и овощные отходы, отходы скотобоен, отходы упаковки мяса, отходы молочных заводов, отходы пивоваренных и ликероводочных заводов и т. д.Отходы, богатые клетчаткой, такие как древесина, листья и т. д., плохо перевариваются.

 

Сколько биогаза можно получить из отходов?

Количество биогаза, которое можно извлечь из органических отходов, зависит от самих отходов и конструкции системы метантенка. Некоторые метантенки могут производить 20 м3 биогаза на тонну отходов, в то время как другие могут производить до 800 м3 на тонну. Все зависит от качества отходов, конструкции метантенка и правильной работы системы.

 

Где производится биогаз?

Биогаз обычно производится в природе путем анаэробного разложения органических отходов в почве, болотах, океане и т. д. Биогаз также производится на свалках, где органические пищевые отходы разлагаются в анаэробных условиях. Биогаз может быть получен в анаэробных метантенках, оборудовании (резервуарах), обеспечивающем полный контроль над процессом и обеспечивающим полную утилизацию биогаза.

 

Хорошо ли это для окружающей среды?

Метан имеет коэффициент нагрева парникового газа (ПГ) в 21 раз выше, чем CO2.Сжигание биогаза преобразует метан в CO2 и снижает воздействие парниковых газов более чем в 20 раз. Извлекая метан из отходов и используя его для производства тепла и/или электроэнергии, мы гарантируем, что отходы не будут разлагаться в открытой среде, поэтому мы сокращаем прямые выбросы метана в атмосферу. Более того, энергия биогаза, вероятно, вытеснит ископаемое топливо, которое является основным источником выбросов парниковых газов. Энергия биогаза считается углеродно-нейтральной, поскольку углерод, выделяемый при его сгорании, происходит из углерода, зафиксированного растениями (естественный углеродный цикл).

 

Сколько энергии содержится в биогазе?

Каждый кубический метр (м3) биогаза содержит эквивалент 6 кВтч теплотворной энергии. Однако, когда мы преобразовываем биогаз в электричество, в электрогенераторе, работающем на биогазе, мы получаем около 2 кВт/ч полезной электроэнергии, остальное превращается в тепло, которое также можно использовать для отопления. 2 кВтч достаточно для питания лампочки мощностью 100 Вт в течение 20 часов или фена мощностью 2000 Вт в течение 1 часа.

   

Используйте наш калькулятор, чтобы узнать больше: Здесь

 

Что происходит с отходами после переваривания?

Вопреки распространенному мнению, количество отходов, поступающих в варочный котел, почти равно количеству выходящих, однако качество отходов изменяется в лучшую сторону (меньше запаха, лучше удобрения, меньше органических веществ, меньше загрязняющих веществ).

 

Отходы, выходящие из биореактора, могут быть разделены (твердые/жидкие): твердая часть может быть компостирована, а жидкая часть может быть использована в качестве жидкого удобрения или может быть дополнительно обработана и утилизирована.

   

Так зачем производить биогаз?

Избавление от отходов всегда стоит денег. Если вам это ничего не стоит, вы, вероятно, создаете опасность для окружающей среды. Включив метантенк в вашу цепочку обработки отходов, вы создадите потенциальный центр дохода.

   

Например, навоз считается не отходом, а удобрением на ферме. Установив варочный котел, фермер может извлечь выгоду из биогаза, уменьшая запахи и повышая удобряющую ценность навоза.

   

В агропищевой промышленности варочный котел можно использовать в качестве установки для первичной обработки отходов, где биогаз используется для компенсации некоторых затрат на электроэнергию на заводе и для уменьшения объема вторичной обработки отходов.

   

Сколько это стоит и сколько я могу заработать?

Биогазовые установки могут иметь различные формы и формы.Простая сельскохозяйственная установка может стоить всего 3500 долларов за установленный киловатт электроэнергии. Муниципальный завод по переработке пищевых отходов может стоить до 19 000 долларов США за установленную кВтч! Каждый проект отличается. Типичный срок окупаемости биогазовой установки составляет 7 лет.

   

Биогазовые системы представляют собой значительные капиталовложения, требующие тщательного планирования для максимального увеличения шансов на успех. Если вы чувствуете, что подвержены колебаниям цен на энергию, и у вас есть экологическое сознание в отношении ваших отходов, тогда биогазовая установка может стать для вас устойчивым решением.

   

Сколько времени нужно, чтобы построить биогазовую установку?

Для среднего и крупного метантенка (300 м3 +) обычно требуется от первого звонка до запуска биогазовой установки от 8 месяцев до 2 лет. Если вы заинтересованы в строительстве небольшого варочного котла для всей семьи (10 м3 или менее), вы можете рассчитывать примерно на 1-2 месяца, прежде чем у вас будет работающая биогазовая установка.

   

Насколько сложно управлять биогазовой установкой?

Биогазовая установка похожа на животное.Вы должны кормить его каждый день и кормить его правильными продуктами в нужном количестве. Точно так же, как животное, если вы не позаботитесь о нем должным образом, оно заболеет и принесет плохие результаты.

   

С каких это пор биогаз используется людьми?

Образование биогаза – это природное явление, которое естественным образом происходит в заболоченных местах, навозных столбах, кишечнике человека и животных. На протяжении веков люди использовали силу бактериологического пищеварения, извлекая естественно образующийся биогаз для использования в освещении, приготовлении пищи, обогреве или для питания механических двигателей.

   

В Азии были построены миллионы семейных котлов, чтобы обеспечить топливо для приготовления пищи и освещение в сельской местности. Во время Второй мировой войны грузовики немецкой армии заправлялись биогазом, собранным из навоза фермеров (газовый двигатель).

   

За последние 50 лет был достигнут заметный прогресс в разработке анаэробных варочных котлов (биореакторов) для увеличения выхода метана (CH ₄ ) и улучшения технологических процессов.

   

В настоящее время тысячи проектов по всему миру, от небольших молочных ферм до крупных муниципальных очистных сооружений, демонстрируют, что системы рекуперации биогаза экологически и экономически безопасны.В Европе деревни полностью снабжаются электричеством и теплом от своих местных централизованных биогазовых установок.

.