Как да направите биогориво със собствените си ръце от оборски тор в домашни условия

Съвременните технологии за преработка на всякакви видове суровини отварят перспектива за успешно решаване на задачата за получаване на биогориво от оборски тор директно у дома. Освен това, като правите биогориво със собствените си ръце у дома благодарение на новите принципи на преработка на отпадъци, паралелно можете да произвеждате торове за селскостопански насаждения.

А какво е необходимо за това и как правилно да изработим биореактор – тези въпроси ще разгледаме подробно в нашата статия. Ще дадем препоръки за избор на най-добрата суровина за получаване на биогаз, ще разгледаме особеностите на приложение на полученото гориво за битови нужди.

Разбира се, най-лесният начин е закупуването на готови промишлени инсталации. Въпреки това тяхната скъпост ни кара да разглеждаме варианти за изработване на производствени системи със собствените си ръце.

Накратко за определението на биогаз

Според научните определения, биогазът е продукт, получен в резултат на процеса на ферментация на маса от биологични отпадъци. При това продуктът на ферментацията е метан или водород.

Образуването на метан (или водород) става в резултат на жизнената дейност на бактерии от три вида:

• хидролизни;
• киселинообразуващи;
• метанообразуващи.

За качествен продукт на ферментация се счита съставът на газовата смес, чието съдържание се разпределя в съотношение: 50-85% метан, 15-50% въглероден диоксид и по-малко от 5% сероводород.

Приблизително така изглежда структурната схема за добив на алтернативна енергия. При това се използват традиционни за бита източници на суровина, удачно подходящи за получаване на алтернативна енергия – биогориво.

Тази газова смес се пропуска през филтри с цел почистване от присъствието на CO² и H²S, след което остава чист биологичен метан. Такъв газ не се различава по нищо от природния газ, използван в битовата и промишлената сфера.

Като суровина за получаване на качествена биологична газова смес обикновено се използват:

• оборски тор и птичи изпражнения;
• отпадъци от спиртно производство (барда);
• излишъци от пивоварни производства (пивна джибри);
• фекални маси и отпадъци от рибно производство;
• цвеклов резан, битови отпадъци, трева и други.

Това е само част от всички допустими за приложение суровини. Но дори този списък показва колко многообразен е списъкът от суровини, за да имаме възможност да настроим производство на биогаз на постоянна основа.

Инсталация за производство на биогориво, изработена според нуждите на едно от многото действащи фермерски стопанства. Станция с малък обем, но напълно задоволяваща нуждите на частното фермерско стопанство.

Обемните показатели на изхода на газовата смес пряко зависят от вида на използваната суровина и съдържанието на сухи вещества в нея. Така, ако се приложи оборски тор от едър рогат добитък, реално от един тон тор се получават 50-60 м³ биогориво, съдържащо до 60% метан.

Смята се, че най-добрата суровина са отпадъците с голямо съдържание на мазнини. Преработката на един тон отпадъци от мазнини през класическа инсталация за получаване на биогориво може да дава до 1300 м³ газова смес, където съдържанието на метан достига до 90%.

Как да направите преработващ фермерски модул?

За да се направи система за преработка на отпадъци в биогориво, най-малкото е необходимо да сте запознати с принципа на работа на подобни устройства, както и да имате представа за схемотехниката.

Схема на биореакторна инсталация: 1 – биореактор; 2 – бъркалка; 3 – нагревател; 4 – помпа; 5 – филтриращ елемент; 6 – газов компресор; 7 – газхолдер; 8 – събирач на тор; 9 – изход за торове (шлам); 10 – контролен панел за отопление

Ще разгледаме и едното, и другото, но трябва да се отбележи: изграждането на пълноценна инсталация е доста трудна и скъпа работа. В домашни условия, като правило, успява да се направи само нещо подобно на преработвателни станции. Въпреки това, някои опити се оказват успешни.

Принцип на работа на биоинсталацията

Технологията за производство на биогориво, като правило, поддържа следния систематичен подход:

1. Биореакторът (съдът) се зарежда с оборски тор.
2. В продължение на определено време вътре в реактора протича процес на ферментация.
3. Образува се газова среда.
4. Извършва се извеждане на газовете от реактора.
5. Газовата смес се пречиства и насочва за използване като гориво.

Съставът на получената на изхода газова смес се характеризира с доста висока наситеност с различни вещества. Най-много в процентното съотношение присъства метан (60%), въглероден диоксид (35%) и други вещества, включително сероводород (5%).

Ето как изглежда диаграмата на разпределението на газовете в сместа: 1 – съдържание на метан около 63-65%; 2 – съдържание на въглероден диоксид около 30-33%; 3 – съдържание на сероводород приблизително 2%; 4 – съдържание на амоняк около 1%; 5 – съдържание на водород около 1%

Междувременно, за ефективната работа на газообразуваща станция за домашно производство са необходими значителни запаси от отпадъци от жизнената дейност на представителите на животинския свят.

Следователно, първото, на което трябва да се обърне внимание при решаването на задачата за получаване на биогориво в домашни (вилни) условия, е наличието на източници на суровина за преработвателната инсталация.

Изработване на биореактор със собствените си ръце

След като се определите с източниците на суровина, трябва да изберете място за поставяне на домашния (или вилния) биореактор. Самият реактор представлява херметичен съд, достатъчно здрав, с обем, изчислен според дневното постъпление на торова суровина за преработка (за справка: за получаване на 100 м³ газова смес са необходими около 1 т тор).

Таблица на съотношението на вида тор и количеството получен биогаз

Таблица, показваща ефективността на различните видове биологични отпадъци от гледна точка на получения обем газ. Както се вижда от таблицата, най-ефективен е свинският тор, който може да даде най-голямо количество биогориво.

Такъв съд ще трябва да се монтира върху здрав фундамент, да се оборудва със спирателна арматура и други технически принадлежности според класическата схема. Горната част на съда е желателно да бъде подвижна, с болтови връзки и уплътнителна подложка.

За осигуряване на непрекъснатост на цикъла, акумулиращият съд трябва да се оборудва с модул за изкуствено подгряване. Ако през летния период ефективността на ферментацията на тора и скоростта на образуване на газ се осигуряват от външните температурни условия, през зимата ситуацията се променя.

За зимна експлоатация на биореактора задължително е необходимо изкуствено подгряване, като се има предвид, че дейността на бактериите на ферментацията спира още при 4-10 °C над нулата. Съответно съдът трябва да има качествено изпълнена топлоизолация. За това успешно подхожда класическият начин на изолиране с минерална вата.

Илюстративен пример за изолиране на биореактора за зимната му експлоатация. Като изолиращ материал тук е използвана минерална вата. Отгоре слоят вата е покрит с фолиран материал.

Вариантите за организиране на подгряване са няколко. Например, използване на електрически нагреватели или отоплителна система с воден топлоносител (водна риза).

Мощността на кръга на подгряване трябва да се изчислява въз основа на оптималната температура вътре в реактора от 25-40 °C, необходима за постигане на ефективен процес на ферментация на биомасата.

Освен нагревателите, върху активността на ферментацията на биомасата оказва влияние степента на нейната застоялост. По същество, вътре в резервоара торовата суровина трябва постоянно да бъде в движение. Движението на биомасата усилва процеса на ферментация и съкращава времето за получаване на газовата съставка.

Вариант на лятна инсталация за преработка на тор и получаване на биогориво. В този случай подгряването е направено под формата на бетонна водна вана, в която е потопен реакторният съд. Тази инсталация обаче не може да се експлоатира през зимния период.

Задачата за организиране на движението се решава чрез въвеждане на специална механична бъркалка в конструкцията на биореактора. Валът на това устройство се свързва с вала на нискооборотен двигател, който извършва въртеливото движение. Включването и изключването на процеса на смесване може да се извърши ръчно или автоматично.

На нашия сайт има друга статия, в която е предоставена инструкция за устройството на инсталацията за получаване на биогаз за нуждите на частен дом.

Процес на получаване на биогаз и торове

Конструкцията на системата за получаване на биогориво в домашни условия технологично предвижда зареждане на съда с оборски тор до около 1/3 от капацитета. За зареждане на тора се прави товарен люк с херметично затваряща се врата. Останалата свободна горна област на биореактора се използва за натрупване на отделяните газове.

Домашен миниатюрен биореактор, направен на базата на обикновена 200-литрова бъчва. По принцип, за задоволяване на скромните нужди от биологично гориво, той е напълно подходящ за използване в частно стопанство. Това е точната конструкция, която реално може да се направи в домашни условия за получаване на биогориво.

На горното и долното ниво на съда трябва да се направят изходни отвори. Отгоре – газов изход, отдолу – изход за източване на обработения оборски тор (торове). Също така в района на горната област на съда е препоръчително да се монтира наблюдателен прозорец за наблюдение на процеса.

Патрубокът за извеждане на газовата смес се свързва с херметична тръба към устройство, което едновременно изпълнява функциите на сепаратор и хидрозатвор. За връзката се използва тръба (метална или полиетиленова) с малък диаметър (25-32 мм).

Самият сепаратор е съд с относително малък капацитет, напълнен с вода. Газът, преминаващ през водния стълб, се почиства, извежда се в газхолдер и след това се подава на потребителите.

Пример за устройство на двустепенен сепаратор – хидравличен затвор за подвеждане на газовата смес, постъпваща от биореактора. Този вариант на филтрация позволява да се получи качествено пречистен продукт.

Долният патрубок на реактора (за извеждане на обработения оборски тор – шлам) е желателно да е с възможно най-голям диаметър. Към него се свързва спирателна арматура (шибър) и се прави отклонение към съд за събиране на шлам. Отработената маса в стопанството може успешно да се използва като тор.

Подробна информация за определяне на необходимия обем на съда, както и за изчисления на ефективността на работа на биореактора и целесъобразността на използването на биогаз, разгледахме в следващата статия.

Какъв трябва да бъде съставът на оборската маса?

Зарежданата маса от оборски тор вътре в биореактора не трябва да се разглежда просто като суровина, подходяща във всяко качество. Съставната субстанция има принципно значение за процеса на ферментация. На практика е отбелязано, че намаляването на частиците на субстрата се съпровожда с по-добра ефективност на процеса.

Изразената влакнестост на субстрата и увеличението на площта на взаимодействие на бактериите – това са главните критерии, които способстват за бързото разлагане на оборската маса. В такова състояние оборската суровина при подгряване и разбъркване не образува утайка или филм на повърхността, което значително опростява филтрацията на газовата смес.

Подготовка на оборската маса за зареждане в реактора. На тази процедура се обръща не по-малко внимание, отколкото на всичко останало, ако има желание да се получи значителен обем биогориво за кратък период от време

Степента на смилане на суровината определя продължителността на ферментацията, което от своя страна оказва влияние върху обема на получавания газ. По този начин, за намаляване на времето за ферментация е необходимо добре да се смила суровината: колкото по-добро е качеството на смилане, толкова по-кратък е периодът на ферментация.

Особености на прилагането на биогаз за битови нужди

Областта на прилагане на този вид енергиен ресурс е доста обширна. Благодарение на използването на биогаз като гориво се произвежда електрическа енергия, получава се гореща вода или пара. Има множество примери от практиката, където с биогориво се зарежда автомобилният транспорт.

Но, за да не възникват проблеми в стопанството при използването на такова гориво, изключително важно е да се обзаведе хранилище за получения биогаз, като се отдели правилното място за газхолдер на участъка.

Биогазовите инсталации от подобен тип са оборудване, благодарение на което се откриват възможности за създаване на безотпадъчни производства. В този план успешен пример демонстрират отделни страни от Западна Европа.

Например, в Дания производството на този вид гориво е достигнало почти 20% от общата маса на енергийните ресурси на страната. В големите региони на света – Индия и Китай – броят на биогазовите инсталации възлиза на стотици хиляди.

Мощни промишлени инсталации за добив на биогориво. Такива конструкции са способни напълно да осигурят биогориво за големи селскостопански структури. По целия свят се използва огромно количество подобни системи. И количественият ръст активно продължава

Не просто така се отбелязва значителният ръст на интереса в целия свят към процесите на производство на биогаз.

Това е един от тези варианти на енергетиката, който се отнася към алтернативните източници и за който виждат бъдеще, затова фермери и ръководители на жилищно-комуналното стопанство, собственици на частни стопанства и малки предприятия внимателно проследяват развитието на технологията.

Изводи и полезно видео по темата

Преглед на агрегата за производство на биогаз, при чието производство е използван пластмасов резервоар 127 л. Особености на устройството и съвети за експлоатация.

Специален интерес към прилагането на инсталациите се проявява сред собствениците на ресторантьорската и гастрономическата сфера, където актуална остава темата за преработка на хранителни отпадъци. На тази база има добра възможност да се създаде евтино обезвреждане на органични отпадъци с полза за стопанствата. Накрая, технологията за производство на биогориво е реално опазване на околната среда, което не може да се каже за производството на други енергийни източници.

Интересувате ли се от производството на биогориво и искате да изясните някои моменти? Задавайте спорните въпроси в коментарите – нашите експерти ще се постараят да изяснят тези моменти.

А може би не само от слухове познавате производството на биореактор и процеса на получаване на биогаз? Споделете практическите си знания и мнението си по този въпрос под нашата статия – на много стопани ще бъде интересен вашият опит и препоръки.