מפעל ביוגז לבית פרטי: המלצות לסידור פרויקט ביתי

בעל חסכן חולם על משאבי אנרגיה זולים, סילוק פסולת יעיל והשגת דשנים.מפעל ביוגז ביתי עשה זאת בעצמך הוא דרך לא יקרה להגשים את החלום שלך.

הרכבה עצמית של ציוד כזה תעלה סכום סביר של כסף, והגז שיופק יהיה לעזר טוב במשק הבית: ניתן להשתמש בו לבישול, לחימום הבית ולצרכים אחרים.

בואו ננסה להבין את הפרטים של ציוד זה, היתרונות והחסרונות שלו. וגם האם אפשר לבנות מפעל ביוגז לבד והאם זה יהיה יעיל.

פרטים ספציפיים של ייצור ביוגז

ביוגז נוצר כתוצאה מתסיסה של מצע ביולוגי. הוא מפורק על ידי חיידקים הידרוליטים, חומצות ומתאן יוצרים. תערובת הגזים המיוצרים על ידי חיידקים היא דליקה, משום מכיל אחוז גדול של מתאן.

תכונותיו כמעט ואינן שונות מגז טבעי, המשמש לצרכים תעשייתיים וביתיים.

אם רוצים, כל בעל בית יכול לרכוש מפעל ביו-גז מתוצרת תעשייתית, אך הוא יקר, וההשקעה משתלמת תוך 7-10 שנים. לכן, זה הגיוני להתאמץ וליצור ביוריאקטור במו ידיך

ביוגז הוא דלק ידידותי לסביבה, ולטכנולוגיה לייצורו אין השפעה רבה על הסביבה. יתרה מכך, פסולת שיש להשליך משמשת כחומרי גלם לביוגז.

הם ממוקמים בביוריאקטור, שבו מתרחש עיבוד:

• הביומסה חשופה לחיידקים למשך זמן מה. תקופת התסיסה תלויה בנפח חומרי הגלם;
• כתוצאה מפעילותם של חיידקים אנאירוביים משתחררת תערובת גזים דליקה הכוללת מתאן (60%), פחמן דו חמצני (35%) ועוד כמה גזים (5%). התסיסה גם משחררת מימן גופרתי שעלול להיות מסוכן בכמויות קטנות. הוא רעיל, ולכן מאוד לא רצוי שאנשים ייחשפו אליו;
• תערובת הגזים מהביו-ריאקטור מטוהרת ומסופקת למיכל גז, שם היא מאוחסנת עד לשימוש לייעודה;
• ניתן להשתמש בגז ממיכל גז באותו אופן כמו בגז טבעי. זה הולך למכשירי חשמל ביתיים - תנורי גז, דודי חימום וכו';
• יש להסיר ביומסה מפורקת באופן קבוע מהתסיסה. מדובר בעבודה נוספת, אבל המאמץ משתלם. לאחר התסיסה, חומר הגלם הופך לדשן איכותי, המשמש בשדות ובגינות ירק.

מפעל ביוגז מועיל לבעל בית פרטי רק אם יש לו גישה מתמדת לפסולת מחוות בעלי חיים. בממוצע, מ 1 מטר מעוקב. אתה יכול לקבל 70-80 קוב של מצע. ביוגז, אך ייצור הגז אינו אחיד ותלוי בגורמים רבים, כולל טמפרטורות ביומסה. זה מסבך את החישובים.

מפעלי ביוגז הם אידיאליים עבור חוות. פסולת בעלי חיים יכולה לספק מספיק גז לחימום מלא של מגורים ומבנים חיצוניים

על מנת שתהליך הפקת הגז יהיה יציב ורציף, כדאי לבנות מספר מפעלי ביו-גז, ולהוסיף את המצע לתסיסים בהפרש זמן.מתקנים כאלה פועלים במקביל, וחומרי גלם מועמסים אליהם ברצף.

זה מבטיח ייצור קבוע של גז, כך שניתן יהיה לספק אותו ברציפות למכשירי חשמל ביתיים.

באופן אידיאלי, יש לחמם את הביוריאקטור. כל 10 מעלות חום מגדילה את ייצור הגז בחצי. למרות שהתקנת חימום דורשת השקעה, היא משתלמת ביעילות עיצובית רבה יותר

תוֹצֶרֶת בַּיִת ציוד ביוגז, המורכב מחומרי גרוטאות, זול בהרבה ממתקני ייצור תעשייתיים. היעילות שלו נמוכה יותר, אבל היא בהחלט שווה את ההשקעה. אם יש לכם גישה לזבל ורצון להתאמץ בעצמכם להרכיב ולתחזק את המבנה, זה משתלם מאוד.

יתרונות וחסרונות של המערכת

למפעלי ביו-גז יתרונות רבים, אבל יש גם הרבה חסרונות, אז לפני שמתחילים בתכנון ובבנייה כדאי לשקול הכל:

• מִחזוּר. הודות למפעל ביו-גז, תוכלו להפיק את התועלת המרבית מפסולת שאחרת הייתה צריכה להיפטר. סילוק זה מסוכן פחות לסביבה מאשר הטמנה.
• התחדשות של חומרי גלם. ביומסה אינה פחם או גז טבעי, שהפקתו מדלדלת משאבים. בעת חקלאות, חומרי גלם מופיעים ללא הרף.
• כמות קטנה יחסית של CO2. כאשר מפיקים גז, הסביבה אינה מזוהמת, אך כאשר משתמשים בו משתחררת כמות קטנה של פחמן דו חמצני לאטמוספירה. זה לא מסוכן ואינו מסוגל לשנות באופן קריטי את הסביבה, כי... הוא נספג על ידי צמחים במהלך הצמיחה.
• שחרור מתון של גופרית. כאשר ביוגז נשרף, כמות קטנה של גופרית משתחררת לאטמוספירה.זוהי תופעה שלילית, אך ניתן לראות את קנה המידה שלה בהשוואה: בעת שריפת גז טבעי, הזיהום הסביבתי עם תחמוצות גופרית גדול בהרבה.
• עבודה יציבה. ייצור ביוגז יציב יותר מעבודה פנלים סולאריים או טורבינות רוח. בעוד שלא ניתן לשלוט באנרגיית השמש והרוח, מפעלי ביוגז תלויים בפעילות אנושית.
• ניתן להשתמש במספר הגדרות. גז תמיד טומן בחובו סיכונים. כדי לצמצם את הנזק הפוטנציאלי במקרה של תאונה, ניתן לפזר מספר מפעלי ביו-גז ברחבי האתר. אם מערכת של מספר פרמנטרים מתוכננת ומורכבת כהלכה, היא תפעל יציבה יותר מאשר ביו-ריאקטור גדול בודד.
• הטבות לחקלאות. סוגים מסוימים של צמחים נטועים כדי להשיג ביומסה. אתה יכול לבחור כאלה המשפרים את מצב הקרקע. לדוגמה, סורגום מפחית את שחיקת הקרקע ומשפר את איכותה.

לביוגז יש גם חסרונות. למרות שמדובר בדלק נקי יחסית, הוא עדיין מזהם את האטמוספרה. ייתכנו גם בעיות באספקת ביומסה צמחית.

בעלי צמחים חסרי אחריות קוטפים אותו לרוב בצורה כזו שהם מדללים את האדמה ומפרים את האיזון האקולוגי.

חישוב רווחיות ההתקנה

גללי פרות משמשים בדרך כלל כחומר גלם לייצור ביו-גז. פרה בוגרת אחת יכולה לייצר מספיק כדי לספק 1.5 מטר מעוקב. דלק; חזיר - 0.2 מטר מעוקב; עוף או ארנב (תלוי במשקל הגוף) – 0.01-0.02 מטר מעוקב. כדי להבין אם זה הרבה או מעט, אתה יכול להשוות את זה עם סוגים מוכרים יותר של משאבים.

1 מטר מעוקב ביוגז מספק את אותה כמות אנרגיה תרמית כמו:

• עצי הסקה - 3.5 ק"ג;
• פחם - 1-2 ק"ג;
• חשמל – 9-10 קילוואט/שעה.

אם אתה יודע את המשקל המשוער של פסולת חקלאית שתהיה זמינה במהלך השנים הקרובות ואת כמות האנרגיה הנדרשת, תוכל לחשב את הרווחיות של מפעל ביוגז.

אחד החסרונות העיקריים של הפקת ביו-גז הוא הריח. היכולת להשתמש בערימות קומפוסט קטנות היא יתרון גדול, אבל תצטרך לסבול את אי הנוחות ולשלוט בזהירות בתהליך כדי לא לעורר התפשטות פתוגנים

כדי להכניס אותו לביוריאקטור, מכינים מצע הכולל מספר רכיבים בפרופורציות הבאות:

• דשן (המיטב פרה או חזיר) - 1.5 ט;
• פסולת אורגנית (זה יכול להיות עלים רקובים או רכיבים אחרים ממקור צמחי) - 3.5 ט;
• מים מחוממים ל-35 מעלות (כמות המים החמים מחושבת כך שהמסה שלה היא 65-75% מכמות החומר האורגני הכולל).

חישוב המצע נעשה להנחתה אחת למשך חצי שנה, בהתבסס על צריכת גז מתונה. לאחר כ-10-15 ימים, תהליך התסיסה ייתן את התוצאות הראשונות: גז יופיע בכמויות קטנות ויתחיל למלא את האחסון. לאחר 30 יום, אתה יכול לצפות לייצור דלק מלא.

ציוד לייצור ביוגז עדיין אינו נפוץ במיוחד בארצנו. זה נובע בעיקר ממודעות לקויה של אנשים לגבי היתרונות והתכונות של מערכות ביו-גז. בסין ובהודו, חוות קטנות רבות מצוידות במפעלים מאולתרים לייצור דלק נקי נוסף

אם המתקן פועל כהלכה, נפח הביוגז יגדל בהדרגה עד שהמצע ירקב. ביצועי המבנה תלויים ישירות בקצב התסיסה של ביומסה, אשר בתורו קשור לטמפרטורה וללחות של המצע.

הוראות לבנייה עצמית

אם אין לך ניסיון בהרכבת מערכות מורכבות, הגיוני לבחור באינטרנט או לפתח את הציור הפשוט ביותר של מפעל ביוגז לבית פרטי.

ככל שהעיצוב פשוט יותר, כך הוא אמין ועמיד יותר. בהמשך, כאשר מפתחים מיומנויות בבנייה וטיפול במערכת, ניתן לבצע מחדש את הציוד או להתקין התקנה נוספת.

תכנונים תעשייתיים יקרים כוללים מערכות לערבוב ביומסה, חימום אוטומטי, טיהור גז וכו'. ציוד ביתי לא כל כך מסובך. עדיף להרכיב התקנה פשוטה, ולאחר מכן להוסיף אלמנטים הדרושים

בחישוב נפח התסיסה יש להתמקד ב-5 מ"ק. התקנה זו מאפשרת להשיג את כמות הגז הדרושה לחימום בית פרטי בשטח של 50 מ"ר, אם דוד גז או תנור משמש כמקור חום.

זהו נתון ממוצע, כי התכולה הקלורית של ביו-גז בדרך כלל אינה גבוהה מ-6000 קק"ל/מ"ק.

על מנת שתהליך התסיסה יתנהל בצורה יציבה פחות או יותר, יש צורך להשיג את תנאי הטמפרטורה הנכונים. לשם כך, ה-bioreactor מותקן בבור עפר או בידוד תרמי אמין חושב מראש. ניתן להבטיח חימום מתמיד של המצע על ידי הנחת צינור לחימום מים מתחת לבסיס התסיסה

ניתן לחלק את הקמת מפעל ביוגז למספר שלבים.

שלב 1 - הכנת הבור לביו-ריאקטור

כמעט כל מפעל הביוגז נמצא מתחת לאדמה, כך שהרבה תלוי באופן חפירת הבור וגימור. ישנן מספר אפשרויות לחיזוק הקירות ואיטום הבור - פלסטיק, בטון, טבעות פולימר.

הפתרון האופטימלי הוא רכישת טבעות פולימר מוכנות עם תחתית מוצקה. הם יעלו יותר מהחומרים הזמינים, אך לא תידרש איטום נוסף. פולימרים רגישים לעומסים מכניים, אך אינם חוששים מלחות ומחומרים אגרסיביים מבחינה כימית. לא ניתן לתקן אותם, אך במידת הצורך ניתן להחליף אותם בקלות.

עוצמת התסיסה של המצע ושחרור הגז תלויים בהכנת הקירות והתחתית של הביוריאקטור, ולכן הבור מחוזק בקפידה, מבודד ואוטם. זהו השלב הקשה ביותר וגוזל זמן העבודה

שלב 2 - סידור ניקוז הגז

רכישה והתקנה של מערבלים מיוחדים למפעלי ביו-גז היא הצעה יקרה. ניתן להוזיל את המערכת על ידי התקנת ניקוז גז. הוא מורכב מפולימר המותקן אנכית צינורות ביוב, שבו נעשים חורים רבים.

בעת חישוב אורך צינורות הניקוז, עליך להתמקד בעומק המילוי המתוכנן של הביוריאקטור. החלק העליון של הצינורות חייב להיות מעל רמה זו.

עבור ניקוז גז, אתה יכול לבחור צינורות מתכת או פולימר. הראשונים חזקים יותר, והאחרונים עמידים יותר להשפעות כימיות. עדיף לתת עדיפות לפולימרים, כי מתכת תחליד ותירקב במהירות

אתה יכול מיד לטעון את המצע לתוך bioreactor סיים. הוא מכוסה בסרט כך שהגז המשתחרר בתהליך התסיסה נמצא בלחץ קל. כשהכיפה מוכנה, זה יבטיח אספקה ​​רגילה של ביו-מתאן דרך צינור היציאה.

שלב 3 - התקנת הכיפה והצינורות

השלב האחרון של הרכבת מפעל הביוגז הפשוט ביותר הוא התקנת החלק העליון של הכיפה. בנקודה הגבוהה ביותר של הכיפה, התקן צינור פליטת גז ומותח אותו אליו מחזיק גז, שאי אפשר בלעדיו.

מיכל הביוריאקטור סגור במכסה הדוק. כדי למנוע מהביו-מתאן להתערבב עם אוויר, מותקן אטם מים. זה גם משמש לטיהור גז. יש לספק שסתום שחרור שיפעל אם הלחץ בתסיסה גבוה מדי.

קרא עוד על אופן הכנת ביוגז מזבל בחומר הזה.

החלל הפנוי של הביו-ריאקטור משמש במידה מסוימת כמתקן אחסון גז, אך זה לא מספיק להפעלה בטוחה של המתקן. יש לצרוך גז כל הזמן, אחרת יתכן פיצוץ מעודף לחץ מתחת לכיפה

שיטות לחימום ביוריאקטור

מיקרואורגניזמים המעבדים את המצע נמצאים כל הזמן בביומסה, אך לצורך רבייה אינטנסיבית הם זקוקים לטמפרטורה של 38 מעלות ומעלה.

לחימום בתקופות קרות ניתן להשתמש בסליל המחובר למערכת החימום הביתית או בתנורי חימום חשמליים. השיטה הראשונה חסכונית יותר, ולכן משתמשים בה לעתים קרובות יותר.

מפעל הביוגז אינו חייב להיקבר באדמה, ישנן אפשרויות נוספות לסידור. דוגמה לפעולה של מערכת המורכבת מחביות מוצגת בסרטון למטה.

הדרך הקלה ביותר לארגן חימום מלמטה היא להניח צינור ממערכת החימום, אך היעילות של מחליף חום כזה נמוכה יחסית. עדיף לארגן חימום חיצוני, באופן אידיאלי קיטור, כך שהביומסה לא תתחמם יתר על המידה

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

למרות שאין שום דבר מסובך בהרכבה וסידור של ציוד ביו-גז, אתה צריך להיות קשוב במיוחד לפרטים. שגיאות אינן מקובלות, כי עלול להוביל לפיצוצים והרס. אנו מציעים הוראות וידאו שיעזרו לכם להבין את עיצוב הצמחים, להרכיב אותם בצורה נכונה ולהשלים אותם במכשירים שימושיים לשימוש נוח יותר בביוגז.

הסרטון מתאר כיצד פועל ופועל מפעל ביו-גז סטנדרטי:

דוגמה למפעל ביוגז תוצרת בית. סרטון הדרכה כיצד להגדיר מערכת במו ידיך:

הוראות וידאו להרכבת מפעל ביוגז מחבית:

תיאור תהליך הייצור של מערבלי מצע:

תיאור מפורט של פעולת מחסן גז תוצרת בית:

לא משנה כמה פשוטה תהיה מתקן הביוגז שנבחר לבית פרטי, לא כדאי לחסוך בו. אם אפשר, עדיף לקנות ביוריאקטור תעשייתי מתקפל.

אם לא, הכינו אותו מחומרים איכותיים ובר קיימא: פולימרים, בטון או נירוסטה. זה יאפשר לך ליצור מערכת אספקת גז אמינה ובטוחה באמת בבית.

יש לך שאלות לגבי נושא המאמר, מצאת חסרונות כלשהם או שיש לך מידע חשוב שאתה יכול לחלוק עם הקוראים שלנו? אנא השאר את הערותיך, שאל שאלות, שתף את החוויה שלך.