Переработка органических отходов с одновременным получением высококалорийного биогаза – перспективнейшее направление. Осуществляется данный процесс с помощью биогенераторной установки.
Использование полученного топлива
Сфера применения биогаза довольно широка, и в первую очередь биогенераторы представляют интерес для собственников фермерских хозяйств, а также для владельцев дачных участков – именно там много органических отходов, а значит, потенциального сырья.
На этом виде топлива прекрасно функционируют когенерационные электростанции – вырабатывающие и электричество, и тепло.
Кроме обогрева жилья, биогаз может использоваться для заправки автомобилей – к примеру, автогигант «Volvo» даже выпускает автобусы на таком топливе.
Использование биогенератора имеет массу преимуществ.
Главные достоинства:
- способствует улучшению санитарной обстановки в районе и экологической ситуации в целом;
- позволяет экономить средства на оплате энергоносителей за счет применения биогаза как топлива для собственной мини-электростанции;
- дает возможность получить достаточное количество безопасных в экологическом плане удобрений, благодаря деятельности анаэробных бактерий насыщенных азотом и фосфором и без патогенной флоры и семян сорняковых видов растений. Отказ от химических удобрений в свою очередь положительно влияет на качество грунтовых вод.
Принцип действия установки
Конструкции используются самые различные, однако процесс в них протекает один и тот же.
Органические отходы помещаются в специальный контейнер, где происходит естественный процесс разложения (благодаря жизнедеятельности бактерий) с выделением газовой смеси, более чем на 60 процентов состоящей из метана и на 25-35 процентов – из углекислого газа, а также незначительных примесей водорода и сероводорода.
Получение этого газа, аналогичного природному, – и есть главная цель использования биогенераторной установки. Также имеется «побочный» эффект – качественные и биологически чистые удобрения.
Чтобы процесс протекал быстрее, используются мешалки.
Важным условием для «работы» метановых бактерий является поддержание температурного режима – то есть, использование систем подогрева.
Промышленная биогазовая установка состоит из:
- стальной герметичной емкости. На поверхность стали наносится специальное покрытие;
- бункера – приемника биомассы;
- шнекового насоса – для перекачки сырья в емкость;
- подведенного водопровода – для придания биомассе необходимой консистенции с помощью воды;
- погружной мешалки с электроприводом;
- системы подогрева;
- поливинилхлоридного газольдера. В нем накапливается газовая смесь.
Как правило, биогенератор промышленного типа оснащается автоматической системой управления.
Биогенератор своими руками
Биореактор, изготовленный самостоятельно, может прослужить много лет. Основой для него чаще всего служит ПВХ-емкость, вкопанная в яму. В качестве материала для изготовления подойдет бетон, можно также просто выложить яму кирпичом – однако стоит принимать во внимание, что от герметичности будет зависеть производительность агрегата: для жизнедеятельности метановых бактерий нужно изолировать их от воздуха.
Установка накрывается куполом, вверху устанавливается газоотводящая трубка.
Сверху такое сооружение, в которое вручную загружается сырье – биомасса, накрывают изолирующей пленкой.
Компрессором накопившееся топливо можно перегнать в баллоны.
5 тонн отходов, подогретых змеевиком и без доступа кислорода, уже через несколько дней начнут давать газ – примерно по 30-40 кубометров в день, но это при обеспечении всех технологических условий, таких как температурно-влажностный режим, герметичность и другие.
На практике обеспечить требуемые условия непросто.
Сырье для производства биогаза
Биомасса – к примеру, сельскохозяйственные отходы – фактически бесплатное сырье для производства биогаза.
Естественно, стекло и пластик в этом случае бесполезны.
Отличным материалом является навоз, птичий помет, стебли растений, в том числе такой энергетической культуры, как силосной кукурузы, пищевые отходы, испорченное зерно, отходы бойни, рыбного цеха и пилорамы.
При этом самая насыщенная метаном смесь получается из переработки жира.
Допускается смешивание различных видов отходов – как животного, так и растительного происхождения.
Стоит ли овчинка выделки?
В Китае, странах Европы биогазовые установки применяются давно. Что же стало камнем преткновения для распространения биогенераторов в российских подворьях? Все дело в особенностях использования.
Кроме достаточного количества сырья, нужно учитывать климатические условия региона. Эффективная работа установки возможна в теплом климате, так как часть вырабатываемой энергии нужна для поддержки самого процесса гниения, и в холодное время года эта часть довольно значительна.
Впрочем, для более суровых условий возможно использование биогенератора специальной конструкции. Терморегуляция требует определенных затрат, поэтому нужны тщательные подсчеты расходов на обогрев, по результатам которых будет понятно, выгодно ли в данном случае получать метан в процессе разложения биомассы.
Биогенераторы, сделанные своими руками, как правило, дают небольшой выход биогаза.
Таким образом, главный аргумент в пользу покупки готового биогенератора: профессиональные модели, собранные на заводе, имеют КПД гораздо выше, и затраты на приобретение такой установки окупятся через год.