3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Биореактор для обогрева дома

Совет, стоит ли использовать в маленьком хозяйстве биореактор для получения газа из навоза

Это мода или источник дополнительного дохода?

Сейчас очень много говорят о биоэнергии и использовании для ее получения различных отходов. домашнего хозяйства Затраты энергии на обеспечение жизни и производства, особенно в России это важная и больная тема для селян, которые часто оторваны от магистральных источников.А альтернативные решения требуют крупных инвестиционных и эксплуатационных вложений.

У многих селян есть живность и логичным предложением является желание использовать отходы их жизнедеятельности для этих целей. При этом можно использовать так же подстилку и остатки кормов.

Первое, как всем кажется, самое простое решение- это использование биореактора для получения биогаза.

Но отбросим амбиции и эмоции. А проведем простые расчеты, оценим эффективность при одной корове

Как в любом расчете , мы должны оценивать выход конечного продукта. И здесь надо понимать- личное подсобное хозяйство- это не газпроми и ему не нужен сам биогаз.

В первую очередь необходимы возможности получения тепловой или других видов энергии.

Итак, по данным из интернета теплотворность 1 кг сухого навоз около 16 МДж ,она примерно равна 1 кг высушенных на улице дров или 0,7 кг простого каменного угля. Считается, что условная корова дает в день 50 кг жидкого навоза влажностью 85 % или около 7,5 кг в сухом виде. Возьмем эти показатели для дальнейших расчетов.. Это эквивалентно 7,5 кг дров или 5 кг угля.

По сравнению с дровами

это 365х7,5= 2,3 тонны или, при плотности 0,7 это почти 4 кубических метра дров. В Московской области, при цене 1300 рублей за м3 это будет сумма 5200 рублей.

Теперь посмотрим по сравнению с углем

365 дней умножим на 5 кг и получим 1825 кг.При цене угля 8000 рублей за тонну это будет сумма 14600 рублей.

В принципе, этого количества тепловой энергии хватит для отопления в течении половины отопительного сезона дома на 50 квадратных метров в средней полосе России. С условием, что КПД реактора будет 100% и состав навоза будет во всем соответствовать нормам.

Это приблизительные расчеты. Мое мнение, что этот проект интересен. Если цена инвестиционных затрат на такую газификацию не будет превышать 20 000 рублей. Почему?

Надо еще посчитать эксплуатационные расходы. Но это сделаем в следующий раз, если тема покажется интересной. Ждем лайков и подписчиков.

Биогазовая установка для частного дома: рекомендации по обустройству самоделки

Рачительный хозяин мечтает о дешевых энергоресурсах, эффективной утилизации отходов и получении удобрений. Домашняя биогазовая установка своими руками – это недорогой способ воплощения мечты в реальность.

Самостоятельная сборка такого оборудования обойдется в разумные деньги, а вырабатываемый газ станет хорошим подспорьем в хозяйстве: его можно использовать для приготовления пищи, отопления дома и других нужд.

Давайте попробуем разобраться в специфике работы этого оборудования, его преимуществах и недостатках. А также в том, возможно ли самостоятельно построить биогазовую установку и будет ли она эффективна.

Специфика получения биогаза

Биогаз образуется в результате брожения биологического субстрата. Его разлагают гидролизные, кислото- и метанообразующие бактерии. Смесь вырабатываемых бактериями газов получается горючей, т.к. содержит большой процент метана.

По своим свойствам она практически не отличается от природного газа, который используется для промышленных и бытовых нужд.

Биогаз – экологически чистое топливо, а технология его получения не оказывает особого влияния на окружающую среду. Более того, в качестве сырья для биогаза используют отходы жизнедеятельности, которые нуждаются в утилизации.

Их помещают в биореактор, где происходит переработка:

  • в течение некоторого времени биомасса подвергается воздействию бактерий. Срок брожения зависит от объема сырья;
  • в результате деятельности анаэробных бактерий выделяется горючая смесь газов, в состав которой входят метан (60%), углекислый газ (35%) и некоторые другие газы (5%). Также при брожении в небольших количествах выделяется потенциально опасный сероводород. Он ядовит, поэтому крайне нежелательно, чтобы люди подвергались его воздействию;
  • смесь газов из биореактора очищается и поступает в газгольдер, где хранится до момента использования по назначению;
  • газ из газгольдера можно использовать точно так же, как природный. Он поступает к бытовым приборам – газовым печам, отопительным котлам и т.п.;
  • разложившуюся биомассу необходимо регулярно удалять из ферментатора. Это дополнительные трудозатраты, однако усилия окупаются. После брожения сырье превращается в высококачественное удобрение, которое используют на полях и огородах.

Биогазовая установка выгодна для владельца частного дома только в том случае, если у него есть постоянный доступ к отходам животноводческих ферм. В среднем из 1 м.куб. субстрата можно получить 70-80 м.куб. биогаза, но выработка газа идет неравномерно и зависит от многих факторов, в т.ч. температуры биомассы. Это осложняет расчеты.

Чтобы процесс получения газа был стабильным и непрерывным, лучше всего строить несколько биогазовых установок, а субстрат в ферментаторы закладывать с разницей во времени. Такие установки работают параллельно, а сырье в них загружают последовательно.

Это гарантирует постоянную выработку газа, благодаря чему можно добиться его непрерывного поступления к бытовым приборам.

Самодельное биогазовое оборудование, собранное из подручных материалов, обходится гораздо дешевле установок промышленного производства. Его эффективность ниже, но вполне соответствует вложенным средствам. Если есть доступ к навозу и желание приложить собственные усилия для сборки и обслуживания конструкции, это очень выгодно.

Читать еще:  Ввод жилья в России предложили оценивать по числу построенных квартир

Преимущества и недостатки системы

Биогазовые установки имеют немало преимуществ, но и недостатков хватает, поэтому перед началом проектирования и строительства следует все взвесить:

  • Утилизация отходов. Благодаря биогазовой установке можно получить максимум пользы от мусора, от которого все равно пришлось бы избавляться. Эта утилизация менее опасна для окружающей среды, чем закапывание отходов.
  • Возобновляемость сырья. Биомасса – это не уголь и не природный газ, добыча которых истощает запасы ресурсов. При ведении сельского хозяйства сырье появляется постоянно.
  • Относительная небольшое количество СО2. При получении газа окружающая среда не загрязняется, а вот при его использовании в атмосферу выделяется небольшое количество двуокиси углерода. Оно не опасно и не способно критично изменить экологию, т.к. его поглощают растения в процессе роста.
  • Умеренное выделение серы. При сгорании биогаза в атмосферу попадает небольшое количество серы. Это негативное явление, однако его масштабы познаются в сравнении: при сжигании природного газа загрязнение окружающей среды окислами серы гораздо больше.
  • Стабильная работа. Производство биогаза более стабильно, чем работа солнечных батарей или ветряков. Если энергией солнца и ветра нельзя управлять, то биогазовые установки зависят от деятельности человека.
  • Можно использовать несколько установок. Газ – это всегда риски. Чтобы снизить потенциальный ущерб в случае аварии, можно рассредоточить по участку несколько биогазовых установок. Если правильно спроектировать и собрать систему из нескольких ферментаторов, она будет работать стабильнее, чем один крупный биореактор.
  • Выгоды для сельского хозяйства. Для получения биомассы высаживают некоторые виды растений. Можно выбрать такие, которые улучшают состояние грунта. Например, сорго снижает эрозию почвы, улучшает ее качество.

У биогаза есть и недостатки. Хотя это относительно чистое топливо, оно все же загрязняет атмосферу. Также могут возникать проблемы с поставками растительной биомассы.

Безответственные владельцы установок нередко заготавливают ее так, что истощают землю и нарушают экологический баланс.

Расчет рентабельности установки

В качестве сырья для производства биогаза обычно используют коровий навоз. Одна взрослая корова может дать его столько, чтобы обеспечить 1.5 м.куб. топлива; свинья – 0.2 м.куб.; курица или кроль (в зависимости от массы тела) – 0.01-0.02 м.куб. Чтобы понять, много это или мало, можно сравнить с более привычными видами ресурсов.

Биореактор для обогрева дома

Компостный биореактор: как отопить дом за счет кучи компоста

  • » rel=»nofollow»>

Подробности Опубликовано: 24.03.2018 08:47

Отопление является главной статьей расходов среди всех коммунальных платежей. Чаще всего для обогрева помещений используют газовые или твердотопливные котлы, электрические радиаторы или кондиционеры. Все эти способы предполагают значительные расходы и прямо или косвенно вредят окружающей среде. Но есть ли альтернативы? Для жителей частных домов с придомовым участком – есть. В данной статье речь пойдет о малоизвестном способе обеспечить себя дешевым теплом из абсолютно экологичного источника.

Большинство людей имеет представление о том, что такое компост – это органические удобрения, получаемые в результате разложения органических веществ под влиянием деятельности микроорганизмов. Однако, чего многие люди (в первую очередь, городские жители) не знают, так это того, что в процессе жизнедеятельности этих микроорганизмов выделяется большое количество тепла. В середине прошлого века французский новатор Жан Пейн начал использовать для обеспечения своей фермы теплом специально созданную для этой цели компостную кучу. В качестве материала для кучи он использовал поросль из ближайшего леса, привезенную трактором. Он подсчитал, что расходы энергии (бензин) на заготовку биоматериала в несколько раз ниже, чем эквивалентные расходы на отопление традиционными способами.

Основная идея состоит в том, чтобы построить достаточных размеров компостную кучу, в середину которой закладывается длинная труба или шланг с постоянно циркулирующей водой. Тепло от жизнедеятельности бактерий нагревает воду в трубе, а нагретая вода потом подается в систему отопления. В итоге мы получаем компостный водонагреватель, который также называют «биомейлер» (biomeiler).

Здесь мы попытались дать ответы на самые распространенные вопросы, касающиеся этой биотехнологии:

Вопрос: Какая температура внутри кучи?

Ответ: Температура зависит от материала, который используется для закладки, от размеров кучи и температуры окружающей среды. Вы можете рассчитывать на значения в диапазоне 50-60 °C.

В: Разве этого достаточно для обогрева дома? А ведь температура воды в момент ее прохождения по трубам в доме, будет еще ниже из-за теплопотерь.

О: Верно, для обычного неутепленного дома с радиаторной системой отопления может потребоваться «догревать» теплую воду газом до уровня горячей. В этом случае использование предварительного нагрева кучей позволит существенно снизить расход газа.

В: А что насчет утепленных домов?

О: В хорошо утепленных домах описываемая система раскрывается во всей красе, т.к. температуры воды в радиаторах в 35-40 °C будет достаточно для комфортного пребывания в помещении, и «догревать» воду нет необходимости.

В: Как долго куча компоста может вырабатывать тепло?

О: В зависимости от материала, от 3 до 18 месяцев. Чем активнее проходят процессы в куче, тем выше там температура, но тем быстрее она «сгорает».

В: Значит, проведя закладку материала один раз, можно обеспечить себя теплом на целый год?

О: Все верно. Важно лишь подобрать такой исходный материал, чтобы его хватило на весь сезон (см. ниже).

В: Из чего сделать компостную кучу, какие материалы использовать?

О: Чтобы куча вырабатывала тепло хотя бы год, лучше использовать перемолотые в дробилке ветки деревьев, листья, сено и свежую траву. Всё это можно найти в ближайшей лесопосадке, у себя и соседей во дворе бесплатно. Если рядом с вами есть деревоперерабатывающее предприятие, то, вероятно, вы сможете получить там опилки и другие отходы производства дешево или также бесплатно.

Читать еще:  Перетяжка панели своими руками

В: Каких размеров куча нам нужна?

О: Зависит от того, что конкретно вы заложили, какую площадь вы собираетесь отапливать, насколько хорошо утеплен дом, насколько холодные зимы в вашем регионе. В среднем, жители Украины могут ориентироваться на значения в 5-7 м3 (эти цифры не являются окончательными или рекомендованными, они приведены лишь для приблизительной оценки, достаточный именно для вас, объем можете установить только вы сами экспериментальным путем). Для заготовки такого количества материала разумно будет арендовать или попросить помочь знакомых с машиной, если у вас нет собственной.

В: Как построить компостную кучу для отопления?

О: Выбираем место, где будет располагаться куча. Идеально подойдет какой-нибудь сарай рядом с домом (можно сделать пристройку или хотя бы навес), хотя можно и просто расположить ее во дворе. Сначала сыпем немного купленного биогумуса или готового компоста (его роль состоит в том, чтобы сразу подселить нужные нам микроорганизмы в кучу), сверху укладываем подготовленную щепу, плотно утрамбовывая каждый слой и поливаем водой. Засыпав половину объема щепы, укладываем шланг. Чем длиннее шланг, тем больше тепла он будет забирать из кучи. Рекомендуется применять шланг не менее 20 мм в диаметре и 100 м в длину, чтобы вода успевала прогреться. Сверху насыпаем оставшийся объем биоматериала вперемешку с биогумусом, еще раз плотно утрамбовываем всё и щедро поливаем водой. Далее нужно обмотать кучу утеплителем (например, минеральной ватой), чтобы зимой она не замерзла. Не нужно пытаться замотать ее герметично – для жизнедеятельности микроорганизмов нужен воздух. Куча может обойтись и без утеплителя, но тогда её объем должен быть больше. Готово.

В: Когда компостная куча начнет выделять тепло?

О: В течение недели.

В: Требуется ли какое-то обслуживание кучи или контроль за ней?

О: Нет, построенная куча работает сама и не требует вмешательства вплоть до окончания срока службы.

В: Наверно, компост будет вонять, как навоз?

О: Если вы не закладывали в кучу навоз, то не будет.

В: Во что превратится куча после полной «выработки»?

О: Готовый компост представляет собой тот же гумус, который вы использовали при создании кучи – рассыпчатая субстанция, похожая на землю по текстуре и запаху. В ходе своего жизненного цикла, куча уменьшится в объеме в несколько раз, а на выходе вы получите отличное удобрение для растений. Если вам оно не нужно, его можно просто высыпать обратно в природу или отдать/продать другим людям.

В: Кто-то уже применяет описанный метод на практике?

О: Данный метод используют жители экопоселений и просто загородных домов в Великобритании, Германии, Нидерландах и других странах.

Плюсы компостного биореактора:

+ существенно сокращает расходы на отопление;

+ не требует готовой инфраструктуры (например, подведенной газовой трубы);

+ дает вам определенную степень независимости – вы обеспечиваете теплом сами себя, и никто не сможет вам «перекрыть краник» отопления или поднять тариф;

+ является полностью возобновляемым ресурсом и абсолютно не вредит окружающей среде;

Минусы:

— не подходит для квартир;

— раз в год нужно потратить время и силы, чтобы выгрузить отработанный материал и загрузить новый;

— если по неопытности вы сделали что-то неправильно и ваша куча «перегорела» слишком быстро, замерзла или «умерла» по любой другой причине, вы останетесь без тепла, поэтому желательно иметь запасные варианты;

— в первый раз нужно потратиться на покупку длинного шланга, насоса и некоторых других расходных материалов, также сам биоматериал или его доставка могут стоить денег.

Описанная система компостного отопления идеально сочетается с водяным теплым полом, температура теплоносителя в котором всегда ниже, чем температура теплоносителя в радиаторах. Если дом хорошо утеплен, то появляется вариант и вовсе отказаться от установки радиаторов. Вы также можете поместить внутрь кучи второй контур, чтобы снабжать себя теплой водой, только не забывайте, что из-за теплопотерь в трубах вы вряд ли получите на выходе из крана воду горячее, чем 40 °C.

Компостная куча также может отлично подойти для обогрева теплицы: не нужно никаких шлангов или насосов – просто разместите кучу внутри теплицы и выращивайте растения круглый год. Закладку материала лучше производить осенью, перед началом отопительного сезона. В это время года деревья сбрасывают листья, а у вас будет время протестировать свою кучу на работоспособность до начала сильных холодов. Предложенный вариант создания кучи предполагает ее работу в течение, как минимум, 8-9 месяцев, т.е. в холодный сезон вы точно не замерзнете.

Отопление газом может «съедать» до $1000 в год для хозяев двухэтажного дома в средней полосе Украины. Утепление жилья и использование компостного «биореактора» позволяет сократить расходы в разы и полностью отказаться от сжигания какого-либо топлива. Таким образом, вы сохраняете не только свои деньги, но и окружающую среду.

Автор: Максим Барановский

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Как добыть биогаз в домашних условиях

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

Общие сведения о биогазе

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

Читать еще:  Мебель для дома и офиса

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

Как можно понять из таблицы, для эффективного производства газа из коровьего навоза и силосных отходов понадобится довольно большое количество сырья. Выгоднее добывать горючее из навоза свиней и помета индюков.

Оставшаяся доля веществ (25—45%), из которых состоит домашний биогаз, приходится на углекислый газ (до 43%) и сероводород (1%). Также в составе горючего присутствует азот, аммиак и кислород, но в незначительных количествах. Кстати, именно благодаря выделению сероводорода и аммиака навозная куча издает такой знакомый «приятный» запах. Что касается энергетического содержания, то 1 м3 метана теоретически может выделить при сжигании до 25 МДж (6.95 кВт) тепловой энергии. Удельная теплота сгорания биогаза зависит от доли метана в его составе.

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

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

Технология получения биогаза

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

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

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

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

Схема биогазовой установки

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

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

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

Ниже показана схема биогазовой установки, размещенной ниже уровня земли:

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

Как получить биогаз в домашних условиях?

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

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

Заключение

Вполне вероятно, что простейшая установка для получения биогаза не обеспечит все ваши потребности. Но, учитывая нынешнюю стоимость энергоресурсов, это уже будет немалым подспорьем в домашнем хозяйстве, ведь за исходное сырье вам платить не приходится. Со временем, плотно занимаясь производством, вы сможете уловить все особенности и провести необходимое усовершенствование установки.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector