Топливо из навоза: Кизяк — Википедия – Томские умельцы делают бензин из навоза

Содержание

Кизяк — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Кизя́к — высушенный или переработанный навоз, используемый в качестве топлива (например, для сжигания в печи для обогрева или приготовления пищи). Например, по свидетельству этнографа и географа М. Песселя, в Гималаях в домашних печах «обычное топливо — ячий кизяк, причём, сгорая, он даёт удивительно приятный дым, отдалённо напоминающий ладан».

Описано на примере заготовки кизяка жителями Западной Сибири.

Навоз перемешивают с соломой, после нескольких дней отлёжки смеси собираются группой жителей — «таскать кизяки» — обычно дети, женщины, пожилые мужчины, так как работа не слишком тяжела. Навозно-соломенная смесь перетаптывается для однородности состава людьми, обычно босиком, затем закладывается в деревянные специальные формы — нечто вроде ящика без дна. У каждого человека, принимающего участие в изготовлении кизяков, своя форма, у многих эти формы передаются из поколения в поколение. Но смастерить её не сложно, хотя и изготавливать нужно из дефицитного в этой местности дерева. Форма для кизяка представляет собой рамку примерно 70 см на 50 см и высотой сантиметров 25 с ручкой — чтобы можно было нести смесь для сушки. Форму располагают в месте, находящемся недалеко (в двух-трёх метрах) от места, где находится кизячная смесь.

Кизяком называют (и считают в штуках) также массу смеси, находящуюся в одной форме или её части, выделенной перегородками.

Следующий этап: выложенные на травяном поле сырые кизяки должны просохнуть на солнце в течение нескольких дней пока не станут совершенно сухими. Поэтому дни не должны быть дождливыми — подходящие выбираются по народным приметам. Высохший кизяк, лёгкий и твёрдый, не рассыпается при ударе друг об друга или падении с небольшой высоты.

Заключительный этап: кизяки перевозятся на ручной деревянной тележке или на телеге, запряжённой лошадью, на хозяйственный двор и складываются для хранения в довольно высокую пирамиду, примерно метра два высотой с усечённым верхом.

У степных народов кизяк в основном изготавливают из овечьего навоза. За время пребывания овец (и/или коз) в загонах (ночные, зимние) навоз не убирается, а трамбуется самими животными, превращаясь в однородную и твёрдую массу. Со временем эта масса увеличивается по высоте. В результате чего появляется необходимость чистить загон. Навоз вырезается небольшими квадратиками, примерно до 30×30 см, после чего сушится на солнце в течение нескольких недель или месяцев, и собирается. Такой кизяк как топливо сходен с углём, поэтому является идеальным топливом в домашних условиях, но одним из недостатков является то, что после его сгорания остаётся много золы и неприятный запах.

Если навоз своевременно не утилизируются дождевыми червями и навозными жуками, то может высохнуть и, оставаясь на пастбищах, ухудшает их состояние, делая малопригодными для выпаса скота.

В сельских районах Индии и Пакистана кизяки используются в качестве топлива для электростанций, обеспечивая возобновляемый и стабильный источник электроэнергии.

В Центральной Африке, в деревенских домах масаев коровий навоз сжигают, чтобы отпугнуть комаров. В холодных местностях коровий навоз используется для выравнивания стен хижин в качестве дешёвого тёплового изолятора.

Коровий навоз является дополнительным компонентом в производстве самана (глиняного кирпича)[1].

  • Свежий коровий навоз

  • Монгольская корзина для сбора кизяка

  • Коровий навоз высушивают на топливо в Индии

  • Сушка буйволиного навоза на стене дома в китайской провинции Юньнань

Бензин из навоза – Огонек № 24 (4903) от 19.06.2005

Автомобили будут заправлять дизельным топливом из отходов

Владимир Тихомиров
фото: SCIENCE PHOTO

В скором времени мы будем заправлять наши автомобили не традиционным бензином, а экологически чистым биотопливом. Сейчас на новое горючее переходят немцы — на днях химическая компания Choren Industriers объявила о начале строительства завода по переработке отходов сельского хозяйства в дизтопливо. Сырьем для нового автомобильного топлива может служить любая органика — куски древесины, солома и даже коровий навоз. Проект уже получил оптимистическое название SunDiesel — «Солнечный дизель».

По словам специалистов Биодизельного совета Германии, биомасса может считаться практически идеальным видом топлива. Ее использование наносит значительно меньший ущерб окружающей среде. Кроме того, этот источник энергии — возобновляемый, его запасам не грозит истощение, как в случае с нефтью, газом или углем. И что особенно важно, для использования «биодизеля» не требуется никаких модификаций в автомобильных двигателях, а для его хранения и заправки можно использовать ныне существующие АЗС.

По планам Choren, уже через шесть лет новый завод должен производить до 1 млн тонн «навозного» дизеля в год. К участию в проекте уже проявили интерес и производители автомобилей — концерны DaimlerChrysler и Volkswagen.

Можно моргать

Новые фотоаппараты открывают людям глаза

Исследователи Токийского университета электрокоммуникаций разработали новую систему анализа изображений для цифровых фотокамер, которая позволит не беспокоиться из-за того, что кто-то случайно моргнет во время яркой фотовспышки. Теперь фотоаппараты будут делать за 0,5 секунды 15 кадров, после чего компьютер выберет из всех кадров наиболее удачный вариант. Новая система способна «открыть» глаза трем десяткам человек на групповом снимке.

Я С.

Мухи стали «голубыми»

Ученые меняют их ориентацию

Австрийские генетики разработали технологию изменения сексуальной ориентации — правда, пока только у самцов плодовой мушки. Как выяснилось, ритуалом ухаживания самцов управляет ген, названный бесплодным. Исследователи изменили этот ген при помощи рибонуклеиновой кислоты (РНК), а в итоге самцы мушек потеряли интерес к самкам. Впрочем, как утверждает биолог Барри Диксон, целью его экспериментов является  изучение других генов-«переключателей».

П Л.

Акваланги больше не нужны

Человек скоро сможет дышать под водой подобно рыбам

В Израиле создали аппарат, который заменит акваланг для подводного плавания. Вода поступает в миниатюрную центрифугу, где создается высокое давление, под действием которого вода выпускает растворенный в ней воздух. Работу центрифуги обеспечивает батарея, которой хватает на час работы аппарата.

В Т.

что это такое, бараний, конский и другие его виды, особенности применения как топлива, утеплителя и строительного материала

Фото 1

Толковые словари Даля, Ожегова и Ефремовой описывают кизяк как лепешку или кирпич из прессованного и высушенного навоза, который используют для отопления или строительства домов.

Кроме того, во многих деревнях и даже городах кизяком называют лежащие на земле засохшие навозные лепешки любой формы.

Поговорим о том, что такое кизяк, и как можно его использовать в быту для разных нужд человека.

Виды

Несмотря на то, что любой кизяк является высушенным, а нередко и прессованным навозом, большое значение имеет источник его происхождения.

Экскременты различных животных сильно отличаются по химическому составу, поэтому для некоторых применений желательно подбирать кирпичики или лепешки, произведенные определенными животными.

Кроме того, очень важен способ получения этого материала, ведь именно от этого зависят такие параметры, как:

  • размер;
  • форма;
  • плотность;
  • содержание дополнительных элементов (измельченной растительности или древесины).

Бараний

Фото 2Навоз овец отличается от экскрементов других животных минимальной влажностью и небольшими размерами.

По своей форме он похож на крупные, 2–5 см в длину, шарики или фасоль.

Поэтому лепешек из него не бывает, а кизяк приходится делать вручную (см. фото).

Бараний навоз содержит в себе больше органических элементов, чем отходы жизнедеятельности других видов животных, а благодаря невысокой влажности из него можно сразу же формовать лепешки необходимой формы. Еще один существенный плюс в том, что овцы и бараны хорошо себя чувствуют даже на высокогорьях, чего нельзя сказать о свиньях и многих породах коров.

Поэтому во многих удаленных от цивилизации горных селениях овцы являются основой, ведь они дают мясо и молоко для еды, шерсть и кожу для одежды, а также навоз для отопления, утепления и строительства.

Коровий

Это наиболее популярный и часто встречающийся вид кизяка, ведь коров держат не только в селах и деревнях, но даже в пригородах.

Вне ферм и коровников экскременты после высыхания превращаются в плоские лепешки довольно большого (20–50 см) диаметра, которые после дополнительного просушивания можно разламывать на куски и использовать в качестве топлива.

Благодаря большому диаметру и относительно небольшой толщине (1–4 см), лепешки удобно сушить, складывая из них пустотелые пирамиды, однако эта же причина делает коровий кизяк неудобным для длительного хранения, ведь он требуют намного больше места.

Конский

Фото 3Как и бараний кизяк, конский навоз отличается очень маленькой влажностью и компактной округлой формой.

Одним из важнейших преимуществ конских экскрементов является их более высокое, по сравнению с навозом других животных, содержание сложных органических веществ, из-за чего возрастает теплотворная способность топлива и снижается теплопроводность стройматериалов из него.

Если коней разводят вдалеке от цивилизации, то конский прессованный навоз становится очень ценным материалом, ведь при грамотном применении он хорошо подходит не только для отопления и обогрева конюшни, но и для строительства или утепления зданий.

Как делать прессованный навоз?

Поскольку лепешки, которые оставляет крупный рогатый скот после высыхания превращаются в одну из разновидностей этого материала, а значит никакого изготовления не требуют, мы будем рассказывать об изготовлении формованного кизяка.

Именно этот материал является наиболее подходящим для строительства и отопления благодаря прямоугольной форме, а размер формы определяют, исходя из местных условий.

Кроме того, навоз необходимо сначала перемешать с измельченными растительными или древесными обрезками, это не только увеличит прочность готовых изделий, но и улучшит их топливные характеристики.

Чаще такое перемешивание производят под скотом, для чего навоз не убирают с середины осени до середины весны, а раз в несколько дней или чаще подкладывают новую подстилку.

Фото 4Также возможно перемешивание ногами — вываливают экскременты на ровную площадку и насыпают на них необходимый материал.

Этот же метод используют и при изготовлении самана, ногами смешивая все материалы. Использование бетономешалки не оправдано из-за слишком густой консистенции навоза.

Сушку готового продукта производят одинаково, вне зависимости от способа его изготовления. Сначала несколько дней выдерживают на солнце, ежедневно переворачивая на новую сторону, затем досушивают в пирамидах и сараях.

Существует несколько способов изготовления формованных продуктов:

  • выдерживание под скотом с последующей нарезкой на куски нужного размера;
  • формовка с помощью специальных приспособлений;
  • сушка на стене сарая.

Формовка с помощью специальных приспособлений

Из тщательно перемешанного навоза брикеты нужного размера делают с помощью специальных форм так же, как изготавливают кирпичи.

Смесь накладывают в форму, затем максимально уплотняют либо вручную, либо с помощью специального пресса.

В формах для пресса просверливают небольшие (0,5–2 мм) отверстия, через которые будет стекать выдавленная жидкость, благодаря чему общая влажность таких изделий получается немного меньше, чем у тех, которые уплотняли вручную.

Сушка на стене сарая

Фото 5Существуют 2 способа формования, применяемых при таком изготовлении кизяка:

  • вручную формируют лепешки нужного размера и формы, которые затем лепят на стену сарая;
  • на стену сарая лепят слой необходимой толщины, а после высыхания нарезают на куски требуемого размера и формы.

Сушат материал на стене до такого состояния, при котором он еще сохраняет некоторую подвижность и пластичность, но уже не разваливается на куски и, тем более, не растекается.

Выдерживание под скотом с последующей нарезкой на куски нужного размера

Этот способ применим лишь там, где реализован отвод мочи животных. Для нарезки используют различные инструменты — от сабельных или бензиновых пил до топоров.

Никаких преимуществ, кроме того, что компоненты перемешивают животные, у этого способа нет, а из-за высокой влажности материала, а также большой толщины слоя, работать с ним заметно тяжелей, чем при лепке вручную.

Особенности материала как топлива

Из-за того, что плотность кизяка заметно меньше плотности дров, для генерации того же объема тепловой энергии необходимо заложить больший объем топлива.

Это можно сделать как за один раз, так и за несколько, все зависит от размеров топки.

Для эффективного сгорания любого твердого топлива между ним и потолком топливника должно быть достаточное для горения расстояние. Обычно 30–60 см, чем больше, тем лучше.

Кроме того, хорошо горит лишь тщательно высушенное топливо, влажность которого не превышает значения 10%. При сгорании такого кизяка появляется довольно приятный запах, немного похожий на аромат ладана.

Если же влажность заметно выше, то помимо неприятного запаха, выделяемого при сгорании, а также снижения температуры горения, резко возрастает скорость обрастания сажей дымоходов, а также могут возникнуть другие проблемы.

Фото 6Хорошо высушенный материал идеально подходит для топки любых печей, а вот для водогрейных и воздухогрейных котлов, у которых нет возможности запасать тепловую энергию, его лучше не применять.

Ведь попытка регулировать температуру теплоносителя путем ограничения подачи воздуха сразу же приводят к ускорению сажеобразования, а также резкому падению температуры пламени.

Более подробную информацию по всем вопросам, связанным с использованием кизяка в качестве топлива, вы найдете в статьях Брикеты из навоза и Отопление навозом.

Применение в строительстве

В строительстве кизяк используют как наружное или внутренне утепление либо как основной компонент для изготовления утепляющих блоков. Также является одним из компонентов для изготовления самана.

Он не может на равных конкурировать с современными материалами, поэтому его применяют там, где либо невозможно, либо нецелесообразно использовать современные или даже традиционные материалы.

Изготовление самана

Те, кто жил в настоящих саманных домах, знают, что они гораздо теплей и суше домов из любых современных материалов.

Однако их стенки очень чувствительны к атмосферным осадкам, поэтому их необходимо штукатурить с помощью цементного раствора.

Для изготовления самана смешивают:

  • глину;
  • солому;
  • навоз;
  • песок (встречаются технологии изготовления с щебнем, керамзитом и другими наполнителями).

Фото 7Глина обеспечивает основную прочность, солома увеличивает прочность на растяжение и изгиб.

Навоз же снижает плотность и теплопроводность, а песок уменьшает усадку при высыхании и обеспечивает дополнительное скрепление всех компонентов.

Пропорции подбирают на месте, исходя из характеристик глины и требований к саманному блоку.

Все материалы тщательно смешивают, затем с помощью форм изготавливают из них блоки, которые сушат сначала на солнце, затем в пирамидах или под навесом.

Наружное/внутреннее утепление

Для наружного утепления свежий навоз смешивают с соломой и глиной, а также иногда добавляют туда известь, затем готовой смесью обмазывают наружную стену. После полного высыхания такую обмазку оштукатуривают глиняно-известковыми или цементными растворами, чтобы защитить от уличной влаги.

Внутреннее утепление делают либо путем обмазки стен такой же смесью изнутри (этот способ используют для утепления дома из жердей), либо засыпая тщательно высушенную смесь между наружной и внутренней стенками.

Получается турлучный дом, только вместо грунтовой засыпки в простенке используют сушеный навоз. Вне зависимости от способа утепления, конечный результат получается очень хорошим:

  • в комнатах тепло;
  • нет неприятного навозного запаха;
  • лишняя влага легко проходит через утепляющий материал и выходит на улицу, при этом запаха все равно не появляется.

Изготовление утепляющих блоков

Фото 8Этот вид стройматериалов изготавливают так же, как саман, однако не добавляют песок и глину, зато добавляют немного извести, а смесь перемешивают ногами, одетыми в резиновые сапоги.

Благодаря чему получается утепляющий материал, сопоставимый по прочности с пенопластом, но несколько более плотный.

В зависимости от размеров блока их можно либо крепить к стене, подобно пенопласту, либо выкладывать из них утепляющую стенку. Если делать утепляющую стенку не вплотную к несущей, а отступить от нее на 5–10 см, то благодаря воздушному зазору теплопотери станут еще меньше, однако периодически блоки нужно будет крепить к несущей стене, чтобы обеспечить прочность утепляющей стены.

Еще одним плюсом такого способа утепления является возможность возводить стену из блоков на отмостке, без капитального фундамента, ведь из-за низкой плотности такая стена будет создавать минимальное давление на грунт.

Минусом этого способа утепления является необходимость тщательного оштукатуривания. Кроме того, в утепляющем слое, не содержащем извести, часто заводятся мыши и различные насекомые, которые постепенно разрушают его, снижая уровень теплоизоляции дома, из-за чего появляются мосты холода.

Применение в огороде

Там, где нет возможности использовать для приготовления перегноя свежий навоз, используют кизяк, собранный вдоль траектории движения животных.

Этот материал закладывают в пластиковую емкость (можно использовать деревянный или железный ящик, если выстелить его изнутри полиэтиленовой пленкой), послойно пересыпая свежескошенной травой, затем заливают водой из расчета 200–700 мл на 1 кг кизяка.

Фото 9Причем объем воды зависит от влажности высохших экскрементов. Затем емкость закрывают крышкой, дожидаясь раскисания содержимого, после чего тщательно все перемешивают.

Перемешав содержимое, емкость нужно снова накрыть крышкой, причем можно как делать это максимально плотно, так и оставив щель для притока воздуха.

В первом случае готовый перегной будет содержать меньше простых сахаров, являющихся основой, из которой любые растения формируют свои клетки, зато больше азота — катализатора роста. Во втором случае количество простых сахаров будет заметно выше, но вместе с готовым перегноем придется вносить азотно-калийные удобрения.

Основным индикатором готовности перегноя станет появление приятного лесного запаха, который сменит весьма неприятный запах навоза.

Нельзя раскидывать собранные лепешки по огороду, ведь свежий навоз содержит вещества, делающие почву бесплодной, поэтому после такого удобрения земля сможет плодоносить лишь спустя 3–5 лет, когда экскременты будут утилизированы природным способом.

Видео по теме

Видео о том, как кизяк в качестве альтернативного топлива стал объектом исследовательских работ:

Вывод

Кизяк с древности был для кочевых племен одним из ценнейших ресурсов. Ведь его использовали для отопления и строительства домов, пока рядом находились животные, его всегда было в достатке.

Сегодня он не может конкурировать с современными материалами или твердыми видами топлива, но в тех условиях, где достать более современные аналоги слишком сложно, он, как и в древности, послужит хорошей заменой.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Биотопливо из навоза своими руками

Можно ли сделать биологическое топливо своими руками

Опираясь на тот факт, что вскоре возникнет кризис-топливо, пришло время задуматься о поиске новых источников. Может именно эти источники, помогут нам спасти себя? Однако стоит задуматься, заменит ли что-нибудь нефть или газ? На сегодняшний день, предоставлены некие перспективные варианты. Среди данных вариантов рассматриваются солнечные, ветровые и другие виды энергетики.

Как утверждают ученые, можно эффективно использовать биотопливо. Данное средство можно произвести из разнообразного сырья. И он считается наиболее бюджетным вариантом. Сегодня в данной статье, мы рассмотрим вариант получения биотоплива из навоза. И это сделать можно самостоятельно.

Биологическое топливо своими руками

Чтобы получить биотопливо, необходимо использовать термохимическую обработку. Для данной процедуры, следует брать разнообразные бактерии. Для определенной биомассы, в основном следует использовать растительное сырье. Можно пользоваться отходами животных или же вовсе воспользоваться органическими остатками производства.

Многие считают, что лучше применить отходы древесины. Биотопливо делятся на несколько категорий. Они бывают твердыми, газообразными и жидкими. К твердым относятся – брикет, торф, древесина и другие. К жидким – биодизель, биэтанол и др. А к газообразным – биоводоро или биогаз.

Чтобы изготовить своими руками топливо, можно воспользоваться вышеперечисленными категориями. Но, стоит отметить, можно столкнуться с рядами проблем. Например, чтобы получить жидкое биотопливо, необходимо использовать растительное масло. Однако, получить топливо в огромных количествах не так уж и легко. Для этого придется также потратить не малые деньги.

А вот чтобы получить биодизель, человеку придется столкнуться с ядовитыми веществами, которые отрицательно влияют на здоровье. При этом необходимо быть крайне осторожным. Если неправильно рассчитать технологический процесс, есть возможность потерять качество биотоплива. Не стоит забывать, что данное биотопливо будет производиться именно Вами. Самым легким вариантом, является производство биогаза.

Биологическое топливо получение дома

Перепревание органики называется смесь газов, которой и называют биогазом. Для того, чтобы получить газообразное биотопливо, можно использовать траву, навоз и даже культурные растения. Углекислым газом и метаном принято считать составляющую основу биогаза. К данной смеси можно применить другой газ, например, сероводород.

Если использовать два килограмма органики, то можно получить 1000 грамм газа. При производстве биогазов, необходимо учесть следующие важные факторы. Например, такие критерии как температура окружающей среды и качество сырья.

Самым простым способом является обработка и получение биогаза самостоятельно в домашних условиях. Данной устройство будет выглядеть следующим образом. На определенной территории необходимо выкопать яму. В эту большую яму следует уместить бетонные кольца. При таком действии, должны получить герметичную емкость. Металлическим куполом следует оградить ее поверхность. Из емкости, которая предоставлена на определенной территории участка, на данную поверхность следует вывести трубы. Этот процесс необходим для отвода биогаза. Предоставленной органикой следует заполнить всю яму. Далее, в конце нужно залить водой.

 

Биологическое топливо для биокаминов изготовление

Для получения жидкого биотоплива, необходимо использовать различные масла. В смесь можно добавить спиртосодержащее вещество. Данный процесс не очень то и легкий, как это кажется с первого раза. Для тех, кто собирается изготавливать биотопливо в жидком виде, которое предназначается исключительно для камина, есть возможность сделать у себя дома просто. Данный процесс совсем несложный. Био установка совсем не отличается от традиционного прибора. В данном устройстве будет сгорать биотопливо. Специалисты утверждают, что не возникнет сажа, угарный газ и т.д.

Биокамин прекрасен тем, что он довольно чистое и удобное вещество. При сгорании, данное биотопливо превращается в углекислый газ и воду. Эти химические компоненты безвредны для человеческого здоровья.

Для того чтобы изготовить топливо, необходимо приобрести в аптеке химическое средство – этанол, которое составляет 97 процентов. Для внешнего преобразования камина, можно купить специальный бензин. Специфический запах не должен насыщать комнату. На два литра спирта используется 150 грамм бензина. Полученную смесь для камина, в основном используют в тех зданиях, где нет вытяжки или дымохода.

Биотопливо пеллет – Пеллет, представляет собой гранула, которая используется для разработки системы отопления. После того, как обрабатывается природное топливо, в итоге получаем определенные гранулы. Его можно сделать в домашних условиях.

Для того чтобы изготовить гранула, необходимо следовать следующим критериям. Например, высушить материал, перемешать, прессовать, затем охладить продукцию. Для того чтобы изготовить топливный пеллет, возможно использовать торф, древесину, солому и др.

Для данной процедуры понадобятся дробилки, сито, сушилки, и возможно гранулятор.

Биогаз из навоза: технология производства, переработка

Многие фермерские хозяйства сталкиваются с проблемой утилизации навоза, требующей немалых затрат. Чтобы обернуть это в свою пользу, нужно использовать навоз для получения биогаза. Современные технологии позволят получить и использовать в качестве топлива биогаз из навоза.

Как из органики образуется биогаз

Биогаз не имеет цвета и запаха, это летучее вещество на 70 % состоит из метана. Если сравнивать его с природным газом, то качественные показатели биогаза очень близки.

Одним из главных преимуществ является хорошая теплотворная способность. Выделение тепла 1 куб. м биогаза равно количеству выделяемого тепла при сгорании 1,5 кг угля.

Благодаря анаэробным бактериям, которые способствуют разложению органического сырья, и получается биогаз. Этим сырьем могут быть отходы крупного рогатого скота, свиней, птиц, растений.

Самое высокое содержание метана в курином помете в сочетании с травой и листьями. На втором месте свиной навоз с органическими добавками, тройку замыкает куриный помет и бумажная масса.

Чтобы активировать процесс, создаются благоприятные условия для жизнедеятельности бактерий. Такие условия должны быть приближены к естественным, как в желудке животного, где нет кислорода и тепло.

Создав такие условия, можно превратить навозную массу в ценное удобрение и экологическое топливо.

Получить биогаз можно с помощью герметичного редактора, куда не будет поступать воздух. В таких условиях навозная масса будет бродить и разлагаться на метан, углекислый газ и другие газообразные вещества.

Биогаз из навозаБиогаз из навоза можно получить с помощью герметичного редактора

Образовавшийся в результате газ поднимается к верху установки, после чего его выкачивают. Внизу остается органическое удобрение высокого качества со всеми ценными веществами, но без патогенных микроорганизмов.

Немаловажный фактор при получении биогаза – соблюдение определенного температурного режима. Активация бактерий, которые принимают участие в процессе, происходит при температуре не ниже +30° С.

В навозе имеются мезофильные и термофильные бактерии. Для жизнедеятельности мезофильных бактерий требуется температура от +30° до +40° С. Чтобы поддерживать размножение термофильных бактерий, температура должна быть от +50° до +60° С.

Состав смеси и тип установки являются главными определяющими времени переработки сырья. При использовании установки первого типа, процесс длится от 12 до 30 суток.

В данном случае вырабатывается 2 л биотоплива на 1 л полезной площади реактора. Второй тип установки более дорогостоящий, но при его использовании выработка конечного продукта происходит в течение 72 часов и превышает по количеству в 2 раза.

Хотя термофильные установки намного эффективнее, но для поддержания высокой температуры в реакторе потребуются большие расходы. Из-за этого, большая часть фермеров предпочитают мезофильную установку.

Плюсы и сфера применения биогаза

Биогаз из навоза является перспективным источником возобновляемой энергии. Просматривается экологическая, экономическая и энергетическая выгода.

В Российской Федерации биогазовые установки пока не нашли массового применения, в то время как европейские страны с каждым годом все больше развивают эту отрасль.

Выделяют главные преимущества:

  • эффективная и экологическая сырьевая переработка;
  • предотвращение эрозии почвы;
  • получение на выходе полезных веществ, которые пригодятся в сельском хозяйстве;
  • доступность сырья в сельской местности;
  • беспрерывное пополнение сырьевой базы;
  • получение дополнительного источника энергии.

На фермерских угодьях всегда остро стоит вопрос об утилизации отходов. Больше всего этот вопрос волнует у тех, кто имеет большое хозяйство.

Ни одна установка по утилизации мусора не может превзойти биогазовую. Такая установка не просто утилизирует мусор, но и использует его для получения чистого и высокоэффективного удобрения, производит биологическое топливо и энергию.

Наибольшей популярностью биогазовые установки пользуются среди жителей сельской местности. Также их можно использовать и в городе.

Работа устройства для получения биогаза

Основной принцип работы установки по производству биогаза – брожение. В результате полученный биогаз, используется, как и природный. К примеру, с его помощью можно обогреть помещение или выработать электроэнергию.

Таким газом можно заправить автомобиль, естественно, сначала его потребуется сжать.

Сам процесс выработки биогаза в биогазовой установке происходит в несколько этапов. На первом этапе загружается сырье. Для обеспечения максимальной эффективности, придерживаются определенной влажности сырья. Наилучший вариант – использование функции добавления воды.

После загрузки сырья в емкость, из расчета 1 к 8 к сырьевой базе добавляют воду и включают насос, с помощью которого все тщательно перемешивается и становится однородным.

Биогаз из навозаПроцесс выработки биогаза из навоза

Далее сырьевая масса, попадает в биореактор, при этом, продолжая перемешиваться. Перемешивание автоматически отключится после полной выгрузки сырья из емкости.

Однородная, смешанная с водой биомасса, попадает в биореактор через открывающийся технологический люк. Такой же герметичный люк имеется и в верхней части биореактора. На нем расположены приборы, отслеживающие уровень биомассы, измеряющие давление биогаза и осуществляющие его отбор.

Чтобы не случился разрыв емкости, специальный компресс автоматически может включаться или выключаться при повышении давления. Также компрессор способствует откачке газа из биореактора в газгольдер.

Биореактор также оснащен нагревательным элементом, который поддерживает нужную для брожения температуру.

Затем биомасса попадает во вторую часть биореактора, где проходит химическая реакция. Все процессы происходят с постоянным перемешиванием биомассы, что исключает возможность образования плавающей корки, которая препятствует выходу биогаза. После того как биомасса окончательно перебродила, она попадает в выгрузочный сектор, где отделяется жидкое удобрение и остатки газа.

Как достичь максимальной эффективности биогенератора

Чтобы добиться максимальной эффективности работы биогенератора, брожение органической смеси должно быть равномерным. Субстрат должен постоянно двигаться, так удастся получить максимум газа.

Благодаря мешалкам погружного или наклонного вида, которые оборудованы электроприводом, обеспечивается постоянное перемешивание биомассы. Эти мешалки расположены вверху или сбоку типового реактора.

В кустарных установках используется механическое устройство перемешивания по типу бытового миксера. Он может быть ручным или работать от электропривода.

Самое главное условие для эффективной добычи биогаза – соблюдение температурного режима. Обогрев может осуществляться:

  • с помощью автоматизированных систем подогрева. Они используются в стационарных установках. Если температура в реакторе падает ниже заданной, система автоматически включается. При достижении нужной температуры система самостоятельно отключается;
  • с помощью газовых котлов – осуществляется прямой нагрев с использованием электроотопительных приборов или встроенных нагревательных элементов.

Слой стекловаты может стать отличным каркасом для реактора. Для теплоизоляции также подойдут пенополистирол. Эти материалы помогут уменьшить потери тепла.

Биогазовая установка

Перед тем, как начать делать биогазовую установку, следует провести расчеты. Когда скота не много, то лучше отдать предпочтение самой простой установке. Ее не так уж сложно сделать собственными руками.

Для крупного сельскохозяйственного объекта подойдет промышленная автоматизированная биогазовая установка. Чтобы ее сделать, нужно привлечь специалистов для разработки проекта и монтажа установки.

На сегодняшний день существует много компаний, предлагающих готовый вариант биогазовой установки, или разработку индивидуального проекта. Некоторые в целях экономии объединяются, покупая одну установку на несколько хозяйств.

Перед постройкой даже небольшой биогазовой установки потребуется собрать документацию:

  • технологическая схема;
  • пройти пожарную и газовую инспекцию;
  • разрешение от санэпидемстанции;
  • план размещения оборудования и вентиляции.

При желании и возможностях, можно соорудить оборудование для производства биогаза самостоятельно. В качестве основы подойдет устройство, выпущенное промышленностью.

Строительство сооружения для добычи биогаза под землей

В домашних условиях можно соорудить простейшую установку для добычи биогаза, минимизируя при этом затраты. Самый подходящий вариант – подземная установка.

Биогаз из навозаСтроительство сооружения для добычи биогаза из навоза под землей

Для начала нужно вырыть яму, чтобы залить ее основание и стены применяют армированный керамзитобетон. Затем необходимо вывести входной и выходной проход с противоположных сторон камеры. Чтобы производить подачу биомассы и откачку отработанной массы, в проходы вставляются наклонные трубы.

Выходную наклонную трубу располагают практически у дна бункера. Для откачки отходов производится монтаж конца этой трубы в компенсирующую емкость. Эта емкость должна быть прямоугольной формы, а диаметр самой трубы 70 мм.

Труба диаметром 25-35 см, с помощью которой осуществляется подача субстрата, монтируется в 50 см от дна. Ее верхняя часть входит в отсек, где осуществляется прием сырья.

Не стоит забывать и о герметичности реактора. Во избежание попадания воздуха, производится битумная гидроизоляция.

Для изготовления верхней части бункера (газгольдера) используют металлические листы или кровельное железо. Обычно, газгольдер купольной или конусной формы.

В завершении, не будет лишним осуществить кирпичную кладку установки. Далее производится обивка стальной сеткой и штукатурка.

Верхушку газгольдера можно оборудовать герметичным люком. Затем вывести газоотводную трубу, которая проходит через гидрозатвор. Далее производится установка клапана, с помощью которого осуществляется сброс давления.

Дренажная система (принцип барботажа) устанавливается для перемешивания биомассы. Для ее оборудования потребуется закрепить пластиковые трубы в вертикальном положении. Верхний край этих труб должен находиться выше слоя субстрата. Затем в трубах нужно сделать много дырок.

Из-за давления газ будет опускаться и подниматься. Благодаря подъему газа вверх, пузырьками газа будет осуществляться перемешивание биомассы.

При нежелании самостоятельно делать бетонную конструкцию, можно приобрести готовую из поливинилхлорида. Далее необходимо позаботиться об обеспечении теплоизоляции установки. Самый подходящий для этих целей материал – пенополистирол.

Днище ямы (10 см) заливается армированным бетоном. При объеме реактора менее чем 3*3 м, допускается использование ПВХ резервуаров.

При желании, можно сделать и эффективно использовать устройство для производства биогаза из навоза. В сети можно найти подробные инструкции изготовления таких устройств. Также немалой популярностью пользуются видеоролики на видеохостингах.

Там наглядно показаны этапы производства биогаза из навоза.

Хотя на государственном уровне добыча газа из органического сырья пока не нашла широкого использования, все же, среди простых фермеров с каждым годом появляется все больше поклонников устройств для получения биогаза.

Возможно уже спустя несколько лет, производство биогаза выйдет на новый уровень и заинтересует большую аудиторию граждан. Благодаря переработке навоза в биогаз можно не только получать полезные удобрения и заправить автомобиль, но и построить выгодный бизнес, без вреда для экологии.

Нефтяные ресурсы не бесконечны, а значит, в будущем люди, так или иначе, обратят свое внимание на добычу биогаза и придут к тому, чтобы сделать такое производство массовым.

Газпром кузнеца Давыдова попахивает навозом | Fermer.Ru — Фермер.Ру — Главный фермерский портал

Сельский житель из Липецкой области навострился добывать «голубое топливо» из коровьих лепешек

На берегу пруда в селе Вышнее Большое убого торчат пеньки срубленных деревьев: едва наступают холода, местные жители хватаются за топоры. А семья Давыдовых уже пять лет отапливает свой дом почти дармовым газом. «Голубое топливо» она добывает на собственном подворье. Но не из подземного месторождения, а из… ямы с навозом! За сырьем далеко ходить не надо. Давыдовы, как все в округе, держат корову, бычка, свиноматок. Без живности в деревне нынче пропадешь: колхоз здешний почил в бозе. Много чего на селе недостает, а вот, пардон, дерьма — навалом. Кузнец Юрий Давыдов нашел отходам замечательное применение — соорудил биогазовую установку.
— У моего мужика руки золотые, — не нахвалится жена Людмила Петровна.
Живут Давыдовы в вычурном двухэтажном строении, сразу бросающемся в глаза на фоне неприметных изб. По вечерам все семейство не на печке греется, а собирается у камина.
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 раз надо пять тонн говна, — безо всяких там словесных изысков, по-простецки, описывает мне технологический процесс Людмила Петровна. — Уже через несколько дней купол начинает наполняться газом. Летом, когда жарко, дело быстрее идет, зимой чуть помедленнее. Если газ не стравливать, может здорово рвануть! Один раз я замешкалась, так купол из-под земли на полтора метра вышел.
Давыдовы сначала собственным газом баньку отапливали, еду на нем поросятам варили, а потом и в дом его провели. Шестилетний сынишка Славка бегает зимой по комнатам в шортиках и босиком: тепло!
— Юрка мой — сам себе Газпром, — улыбается его жинка. Слух об удивительной установке разнесся далеко за пределы села Вышнее Большое. Местный Левша свое ноу-хау в секрете не держит:
— А что тут хитрого? Не мною замечено, что навоз выделяет метан.
Юрий — самоучка. Никто его кузнечному делу и прочим премудростям не учил. В молодости вел он в школе уроки труда, будущая жена Людмила была его ученицей.
— Он опять что-нибудь удумал, непоседа, — шепнула мне напоследок Людмила Петровна. — Двор перекопал. Вроде теперь свет из ветра получать собирается…
Светлана ТУРЬЯЛАЙ.
(Наш соб. корр.).
Липецкая область.
Фото автора и Александра ЕЛЕЦКИХ.
На снимке: Липецкий умелец и его «мини-завод».
На снимке: Чертеж биогазовой установки

СДЕЛАЙ САМ
Получение 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.

Газета Комсомольская правда от 18 ноября 2000 года.
С сайта www.anastasia.ru

Биогаз. И греет и варит

ЧТО ТАКОЕ БИОГА3?

В последнее время все большее внимание привлекают нетрадиционные с технической точки зрения источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и многое другое. Некоторые из них например, ветер — находили широкое применение и в прошлом, а сегодня переживают второе рождение. Одним из «забытых» видов сырья является и биогаз, использовавшийся еще в Древнем Китае и вновь «открытый»в наше время.

Что же такое биогаз! Этим термином обозначают газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, то есть происходящей без доступа воздуха, ферментации (перепревания) органических веществ самого разного происхождения. В любом крестьянском хозяйстве «в течение года собирается значительное количество навоза, ботвы растений, различных отходов. Обычно после разложения их используют как органическое удобрение. Однако мало кто знает, какое количество биогаза и тепла выделяется при ферментации. А ведь эта энергия тоже может сослужить хорошую службу сельским житепям.

Биогаз — смесь газов. Его основные компоненты: метан (Ch5 — 55—70% н углекислый газ (СО2] — 28—43%, в также в очень малых количествах другие газы, например — сероводород [h3S].
В среднем 1 кг органического вещества, биологически разложимого на 70%, производит 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислого газа, 0,2 кг воды м 0,3 кг неразложимого остатка.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОИЗВОДСТВО БИОГАЗА

Поскольку разложение органических отходов происходит за счет деятельности определенных типов бактерий, существенное влияние на него оказывает окружающая среда. Так, количество вырабатываемого газа в значительной степени згвисит от температуры: чем теплее, тем выше скорость и степень ферментации органического сырье. Именно поэтому, вероятно, первые установки для получения биогаза появились в странах с теплым климатом. Однако применение надежной теплоизоляции, а иногда и подогретой воды позволяет освоить строительство генераторов биогаза в районах, где температура зимой опускается до —20°. Существуют определенные требования и к сырью: оно должно быть подходящим для развития бактерий, содержать биологически разлагающееся органическое вещество и в в бльшом количестве воду (90—94%). Желательно, чтобы среда была нейтральной и без веществ, мешающих действию бактерий: например, мыла, стиральных порошков, антибиотиков.

Для получения биогаза можно использовать растительные и хозяйственные отходы, навоз, сточные воды и т. п. В процессе ферментации жид¬кость в резервуаре имеет тенденцию к разделению на три фракции. Верхняя — корка, образованная из крупных частиц, увлекаемых поднимающимися пузырьками газа, через некоторое время может стать достаточно твердой и будет мешать выделению биогаза. В средней части ферментатора скапливается жидкость, а нижняя, грязеобразная фракция выпадает в осадок.

Бактерии наиболее активны в средней зоне. Поэтому содержимое резервуара необходимо периодически перемешивать — хотя бы один раз в сутки, а желательно — до шести раз. Перемешивание может осуществляться с помощью механических приспособлений, гидравлическими средствами (рециркуляция под действием насоса;, под напором пневматической системы (частичная рециркуляция биогаза) или с помощью различных методов самоперемешивания.

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА

В Румынии генераторы биогаза получили широкое распространение. Одна из первых индивидуальных установок (рис. 1А) была введена в эксплуатацию еще в декабре 1982 года. С тех пор она успешно обеспечивает газом три соседствующие семьи, имеющие каждая по обычной газовой плите с тремя конфорками и духовкой.

Ферментатор находится в яме диаметром около 4 м и глубиной 2 м (объем примерно 25 м3), выложенной изнутри кровельным железом, сваренным дважды: сначала электрической сваркой, а затем, для надежности, газовой. Для антикоррозионной защиты внутренняя поверхность резервуара покрыта смолой. Снаружи верхней кромки ферментатора сделана кольцевая канавка из бетона глубиной примерно 1 м, выполняющая функцию гидрозатвора; в этой канавке, заполненной водой, скользит вертикальная часть колокола, закрывающего резервуар. Колокол высотой около 2,5 м — из листовой двухмиллиметровой стали. В верхней его части и собирается газ.

Автор этого проекта выбрал вариант собирания газа в отличие от других установок с помощью трубы, находящейся внутри ферментатора и имею¬щей три подземных ответвления — к трем хозяйствам. Кроме того, вода в канавке гидрозатвора проточная, что предотвращает обледенение а зимнее время.
Ферментатор загружается примерно 12 м3 свежего навоза, поверх которого выливается коровья моча (без добавления воды). Генератор начинает работать через 7 дней после наполнения.

Похожую компоновку имеет еще одна установка (рис. 1Б). Ее ферментатор сделан в яме, имеющей квадратное поперечное сечение размерами 2х2 и глубиной примерно 2,5 м. Яма облицована железобетонными плитами толщиной 10—12 см, оштукатурена цементом и покрыта для герметичности смопой. Канавка гидрозатвора глубиной около 50 см также бетонная, колокол сварен из кровельного железа и может на четырех «ушках» свободно скользить по четырем вертикальным направляющим, установленным на бетонном резервуаре. Высота колокола примерно 3 м, из которых 0,5 м погружено в канавку.

При первом наполнении в ферментзтор было загружено 8 м3 свежего коровьего навоза, а сверху залито примерно 400 л коровьей мочи. Через 7— 3 дней установка уже полностью обеспечивала владельцев газом.

Аналогичную конструкцию имеет и генератор биогаза, рассчитанный на прием 6 м3 смешанного навоза (от коров, овец и свиней]. Этого оказалось достаточно, чтобы обеспечить нормальную работу газовой плиты с тремя конфорками и духовкой.

Еще одна установка отличается любопытной конструктивной деталью: ря-10м с ферментатором уложены присоединенные к нему с помощью Т-образного шланга три большие тракторные омеры, соединенные и между собой рис. 2). В Ночное время, когда биогаз не используется и накапливается под колоколом, возникает опасность, что последний из-за избыточного давления опрокинется. Резиновый резервуар служит дополнительной емкостью. Ферментатора размером 2х2х1,5 м вполне достаточно для работы двух горелок, а при увеличении полезного обёъма установки до 1 м3 можно получить количество биогаза, достаточное и для обогрева жилища. Особенность этого варианта установки — устройство колокола 0 138 см и высотой 150 см из прорезиненного полотна, применяемого для изготовления надувных лодок. Ферментатор представляет собой металлический резервуар 0 140Х300 см и имеет объем 4,7 м3. Колокол вводится в находящийся в ферментаторе навоз на глубину не менее 30 см для обеспечения гидравлического заслона выходу биогаза в атмосферу. В верх ней части разбухающего резервуара предусмотрен кран, соединенный со шлангом; по нему газ поступает к газовой плите с тремя конфорками и колонке для нагрева воды. Чтобы обеспечить оптимальные условия для работы ферментатора, навоз смешивается с горячей водой. Наилучшие результаты установка показала при влажности сырья 90% и температуре 30—35°.

Для обогрева ферментатора используется и эффект теплицы. Над ем костью сооружается металлический каркас, который покрывают полиэтиленовой пленкой: при неблагоприятных
погодных условиях она сохраняет теп¬ло и позволяет заметно ускорить процесс разложения сырья.

В Румынии генераторы биогаза используются и в государственных или кооперативных хозяйствах. Вот один из них. Он имеет два ферментатора ем¬костью по 200 м3, закрытых каркасом с полиэтиленовой пленкой (рис. 3). Зимой навоз обогревается горячей водой. Производительность установки составляет 300—480 м3 газа в день. Такого количества вполне хватает для обеспечения всех потребностей местного агропромышленного комплекса.

ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ
Как уже отмечалось, решающую роль в развитии процесса ферментации играет температура: нагрев сырья с 15° до 20° может вдвое увеличить . производство Энергоносителя. Поэтому часть генератора-торов имеет специальную систему подогрева сырья, однако большинство установок не оборудовано ею, они используют лишь тепло, выделяемое в процесса самого разложения органических веществ.

Одним из важнейших условий нормальной работы ферментатора является наличие надежной теплоизоляции. Кроме того, необходимо свести к минимуму потери тепла при очистке и наполнении бункера ферментатора.

Необходимо помнить также о необходимости обеспечения биохимического равновесия. Иногда темпы производства бактериями кислот выше, чем темпы их потребления бактериями второй группы. В этом случае кислотность массы растет, а выработка биогаза снижается. Положение может быть исправлено либо уменьшением ежедневной порции сырья, либо увеличением его растворимости (по возможности, горячей водой), либо, наконец, добавкой нейтрализующего вещества — например известкового молока, стиральной или питьевой соды.

Производство биогаза может уменьшиться за счет нарушения соотношения между углеродом и азотом. В этом случае в ферментатор вводят вещества, содержащие азот, — мочу или в небольшом количестве соли аммония, используемые обычно в качестве химических удобрений (50—100 г на 1 м3 сырья).

Следует помнить, что высокая влажность и наличие сероводорода (содержание которого в биогазе может достигать 0,5%) стимулируют повышенную коррозию металлических частей установки. Поэтому состояние всех остальных элементов ферментатора следует регулярно контролировать и в местах повреждений тщательно защищать: лучше всего свинцовым суриком — в один или два слоя, а затем еще двумя слоями любой масляной краски.

В качестве трубопровода для транспортировки биогаза от выпускного патрубка в верхней части колокола установки до потребителя могут использоваться как трубы (металлические или пластмассовые), так и резиновые шланги. Их желательно вести в глубокой траншее, чтобы исключить разрывы из-за замерзания зимой конденсировавшейся воды. Если же транспортировка газа с помощью шланга осуществляется по воздуху, то для отвода конденсата необходимо специальное устройство. Самая простая схема такого приспособления представляет собой U-образную трубку, присоединенную к шлангу в самой нижней его точке (рис. 4). Длина свободной ветви трубки (х) должна быть больше, чем выраженное в миллиметрах водяного столба давление биогаза. По мере то¬го как в трубку стекает конденсат из трубопровода, вода выливается через ее свободный конец без утечки газа.

В верхней части колокола целесообразно также предусмотреть патрубок для установки манометра, чтобы по величине давления судить о количестве накопленного биогаза.

Опыт эксплуатации установок показал, что использование в качестве сырья смеси разных органических веществ дает больше биогаза, чем при загрузке ферментатора одним из компонентов. Влажность сырья рекомендуется немного уменьшать зимой (до 88—90%) и повышать летом (92—94%). Вода, которую используют для разбавления, должна быть теплой (желательно 35—40°). Сырье подается порциями, по крайней мере один раз в сутки. После первой загрузки ферментатора нередко сначала вырабатывается биогаз, который содержит более 60% углекислого газа и поэтому не горит. Этот газ удаляют в атмосферу, и через 1 —3 дня установка начнет функционировать нормально.

По материалам журнала «Техниум», СРР

ЕЩЁ РАЗ про БИОГАЗ
Редакция получила много писем по публикации «Биогаз: и греет, и варит» (см. «М-К» Н9 1 за 1987 год), подготовленном по материалам румынского журнала «Техниум». Читателей привлекла как сама тема, так и описываемые в статье конструкции. Многие интересуются деталями устройств биоустановок, спрашивают, как изготовить отдельные узлы. Дополнительные разъяснения и рекомендации возможных решений элементов конструкций дает наш консультант инженер П. Зак.
* * *
У читателей прежде всего возникает вопрос о согласовании имеющихся потребностей с размерами установки. Так многие и пишут размер доме, скажем, 5Х6 м (или объем, например, 150 м3) семья — 4 человека, надо обогреваться и кухню обеспечить, каких размеров требуется установка7
Имеющийся опыт свидетельствует, что в среднем на отопление дома площадью 40—50 м2 и четырехконфорочную плиту необходимо в час 3,0—3,5 м3 биогаза При оборудовании местной системы обогрева можно использовать широко применяемый автоматический отопительный газовый водонагреватель АОГВ-11, 3-3-У

Важный фактор, определяющий интенсивность газообразования, — температура процесса Не следует забывать, что в статье «Биогаз и греет, и варит» описан опыт, относящийся к стране с достаточно мягким климатом Видимо, для более суровых климатических условий подогрев нужнее, возможно, даже и в установившемся процессе А если подогрев предусматривать, то представляется целесообразным использовать его как эффективный регулирующий фактор, за счет которого можно увеличить газообразование в несколько раз (Об еще одном управляющее факторе — перемешивании — скажем далее )

Теперь, учитывая совместное влияние названных факторов на мощность установки, можно дать некоторые рекомендации

При выборе размеров ферментатора можно ориентироваться на варианты, приведенные в прошлой публикации, с учетом более сурового климата стоит добавить в установку нагревательный элемент, например, в виде змеевиков Подобная эксплуатация сразу позволит выявить влияние нагрева на производительность устройства. Для систематизации доводочных работ рекомендуется завести тетрадь (не полагаясь на память) и записывать все изменения — как вводимые, так и получаемые Практика показывает, что каждые 10° дополнительного нагрева биомассы удваивают выход газа с 1 м3 ферментатора

Вот некоторые данные для тех, кто собирается заняться проектированием установки. Из 1 т сырья получается 80— 100 м2 газа Его теплотворная способность примерно 5500— 6000 ккал/м3. Для сравнения бытовой газ не намного калорийнее — всего 7000 ккал/м 3

Теперь о биологии процесса Метанопроизводящие бактерии имеются в самом сырье Культуры их развиваются в ферментаторе до трех недель, пока масса не начнет выделять газ При использовании готовой «закваски» из предыдущей порции из уже работающего ферментатора срок начала выработки газа сокращается примерно до недели

Метанопроизводящие бактерии разделяются на три группы. Психрофильные эффективно работают в диапазоне+5.+20° При дальнейшем повышении температуры развиваются мезофильные бактерии, их рабочий диапазон +30 +42° А при еще более высокой температуре проявляется действие уже термофильных бактерий, которые работают в очень узком диапазоне +54 +56°

Большое число вопросов относится к конструкции установки, в первую очередь — созданию возможности периодической дозаправки сырья и перемешивания биомассы без разгерметизации колокола Прежде всего нужно сказать, что беспрерывную выработку газа можно получить путем дублирования установок С двумя ферментаторами при по¬очередной их перезаправке удается обойтись без усложнения конструкции

Поэтому будущему создателю установки для производства биогаза следует сравнить, применительно к своим возможностям, три схемы простейшая с периодической пере¬заправкой, спаренные простейшие, с поочередной перезаправкой, со специальным устройством, обеспечивающим непрерывную подачу газа
Выбирая третью схему, надо иметь в виду, что для работы ферментатора требуется не только дозаправка сырь-ем, но и удаление отходов

В последней схеме дозаправка сырья и удаление отходов не равнозначны по периодичности Так, удаление отходов можно совмещать с остановкой процесса на чистку и ревизию системы Что же касается дозаправки, то она делается чаще и осущестеляется проще ежедневно снизу убирается ‘/10 объема и сверху добавляется столько же свежего био-сырья

Один из возможных путей дозаправки ферментатора без потери газа основан на так называемом принципе сообщающихся сосудов. Для этого рядом с ямой ферментатора устраивается небольшая заправочная емкость, соединенная с ней трубопроводом, расположенным ниже уровня жидкости (рис 1) Трубопровод делается из куска керамической канализационной или асбоцементной трубы, которая вмуровывается в стенки емкостей Такая система сама по себе является жидкостным затвором газа Повысить эффективность подачи концентрата можно с помощью вставной воронки-бункера (рис. la). Проталкивать гущу через трубопровод можно и простейшим сетчатым поршнем. Одновременно он используется и в качестве заслонки, препятствующей самоперемешизанию биомассы между обеими емкостями.

Много вопросов вызывает необходимость периодического перемешивания биомассы. Как выполнять эту операцию без разгерметизации? Не все знают о возможности ее самоперемешивания. Вспомним эффект конвекции: его можно наблюдать в комнате, когда какая-нибудь пушинка оказывается над батареей отопления, плывет вверх, опускается у противоположной стены и снова увлекается воздушным потоком к батарее. Этот эффект тепловой циркуляции среды нетрудно получить и в ферментаторе, если разместить в нижней его части подогревательные трубы (змеевик), сместив их к одному краю; конвекция обеспечит самоперемешивание. В начавшемся процессе газообразования к этому добавится эффект подъема газовых пузырьков а зоне, находящейся над подогревателем.

Несложно сделать и механический перемешиватель биомассы. Особенно целесообразен он в местности с мягким климатом, где отпадает необходимость в использовании подогрева. Как показывает практика, лучше это предусмотреть заранее. Ведь если система сама выйдет на подогрев, то зачем тогда, спрашивается, тратить энергию на перемешивание. Кроме того, вовсе не обязательно перемешивать массу непрерывно. Можно делать это периодически, например, утром и вечером. Стоит даже превратить эту операцию в дополнительную, регулировочную. Для этого достаточно следить за положением колокола: как только он опустится к нижнему уровню (малый запас газа), надо перемешать биомассу — и выделение газа тотчас же увеличится.

Простейшую мешалку несложно изготовить в виде крыльчатки с приводом гибкими связями через тот же сифонный трубопровод (рис. 3). При этом нет необходимости в непрерывном вращении в одну сторону. Если мешалка имеет радиальные лопасти, достаточно качательных движений. Можно ограничиться и одной лопастью (рис. 2). Вообще здесь простор для собственных решений. В качестве тяг лучше использовать негниющие материалы, например, изолированный электропровод или капроновый (хлоридный) шнур, про¬дающийся в хозяйственных магазинах как бельевой.

Существует и проблема устойчивости колокола. Читатели, внимательно изучившие материал «Биогаз: и греет, и варит», уже подметили, что если схемы, изображенные на рисунке 1, осуществить, не дорабатывая конструкцию, то колокол может потерять равновесие сразу, как всплывет: либо опрокинется, либо заклинит. На рисунке 3 в той же публикации не случайно предусмотрена направляющая труба для колокола, но подобная установка сложнее для домашнего изготовления.
На рисунке мы показываем схему уравновешивания колокола с двумя блоками (рис. 4а) и противовесом и вариант «журавль» (рис. 46). Погрешность, получающаяся за счет нестрого вертикального перемещения точки подвески колокола на «журавле» (по дуге окружности), пренебрежима в связи со значительным превышением плеча рычага над хо-дом коромысла.

Такая система уравновешивания колокола выгодна еще и тем, что ее можно использовать в качестве подъемного устройства при ревизии и очистке ферментатора. Учитывая это, нетрудно дополнить конструкцию некоторыми вспомогательными элементами: блоки лучше расположить на повторной стреле (ведь только приподнять колокол, чтобы работать под ним, категорически не разрешается — «НЕ СТОЙ. ПОД ГРУЗОМ!»). Стоит сделать поворотной и опору коромысла «журавля», а противовес наборным, как на складских весах. Но если в вашей местности моро¬зов не бывает, предусмотрите противовес в виде емкости, заполненной водой.

Самое же серьезное затруднение, стоящее на пути самодельщика, — изготовление колокола. Оцинкованное кровельное железо позволяет придать ему нужную форму простыми средствами, к тому же он будет нетяжелым. Но недолговечность такого материала при быстрой коррозии в условиях агрессивной среды заставляет искать другие варианты. Поэтому мы настоятельно советуем присмотреться к доступному металлолому. Старые емкости, например, от нефтепродуктов, будучи обрезанными, могут оказаться очень подходящим полуфабрикатом, как по форме (обычно с приварными сферическими днищами), так и по толщине листового материала: от 2 до 5 мм.

Видимо, ходовыми размерами колокола будут 0- 1—3 м и такая же высота. Если «бочка» окажется меньше, стоит подумать, делать ли большой колокол или взять два по¬меньше (например, 0 1,5 м), заодно вернувшись к варианту спаренных простейших установок.

У некоторых читателей возник вопрос об определении давления газа. Видимо, они не обратили внимания на очевидное: как только колокол всплывет — сила давления газа достигла величины массы колокола. Поясним это на при¬мере. При диаметре юбки колокола 2 м площадь ее сечения составит S=яR2=3,14X1=3,14 м2= 31 400 см2. При толщине стенки колокола 5 мм и высоте 2 м вес его состазит около 500 кг. Допустим, что фактический вес колокола ра¬вен 470 кг. Тогда колокол всплывет при давлении газа 0,15 ати. (В системе СИ масса М=470 кг, сила веса G= =4700 Н, давление газа р=4700 : 31 400=0,15 Н/см^ =0,15 ати).

По мере подъема колокола давление почти не изменится, его повышение будет происходить только за счет вытеснения объема жидкости, равного всплывшей части стенок колокола.
Отмечая невысокое давление газа, видим, что его (в случае необходимости) можно повысить простым способом:

установить на колоколе дополнительный груз, расположив его пониже, для лучшего равновесия колокола.

Несколько любопытных примеров для сравнения. Давление газа в городской сети находится в пределах 200—300 мм вод. ст., а допускаемое — до 600 мм вод. ст. В нашей же системе это давление должно быть также предельным. Естественно, возникает вопрос: разве личное подворье способно дать биосырья в достаточном количестве? Конечно же, нет. Наши рекомендации относятся в первую очередь к кооперативным животноводческим хозяйствам, получающим с каждым днем все большее развитие. Кроме того, резервы, и немалые кроются в колхозах и совхозах: иногда возле животноводческих ферм скапливается значительное количество навоза, который никак не используется. Местные жители могли бы его утилизировать, а затем уже вывозить на поля. Ведь отработанное сырье из ферментатора практически не теряет свою ценность как удобрение. Налицо двойная экономическая выгода.
В заключение вновь обращаемся к читателям с просьбой делиться своим опытом в конструировании и эксплуатации биогазовых установок.

По материалам журнала «Техниум», СРР

Биотопливо своими руками

Сегодня многие начинают осознавать, что сжигание ископаемого топлива когда-нибудь заведет человечество в тупик. Вместе с тем, выработка энергии из возобновляемых источников пока не может покрыть все нужды экономики. А что, если обратиться к опыту наших предков и воспользоваться топливом биологического происхождения. Ведь еще в древнем Китае умели добывать биогаз из природного сырья. Это горючее ничем не уступает по своим физическим свойствам другим видам топлива. Так давайте же разберемся, как можно выработать биотопливо своими руками.

Использование биотоплива в мире

Использование биотоплива в мире

Что собой представляет биогаз?

Биогаз – это общее название смеси большого количества органических летучих соединений, которые обладают высокой горючестью. Он способен образовываться в анаэробной среде в процессе разложения любой органики. Главные условия – отсутствие кислорода и высокая влажность. Сырьем для получения биогаза может стать любой органический субстрат: навоз, ботва от растений, трава, опилки, отходы деревообрабатывающего производства, солома и даже бытовые отходы. Все это можно с успехом использовать для обогрева не только теплиц и хозяйственных помещений, но и целых домов.

Запасы органики в мире и выход биогаза из некоторых субстратов

Запасы органики в мире и выход биогаза из некоторых субстратов

Главным образом любой биогаз состоит из метана, углекислого газа и примесей иных газообразных веществ, таких как сероводород. Чем меньше в нем содержится углекислого газа, тем выше качество продукта. Ведь углекислота не является горючим газом. Во многих случаях переработка одного килограмма органики дает целых 500 гр. биотоплива. Это очень высокий показатель, который редко встречается в других сферах.

Основные технологии производства биотоплива

Основные технологии производства биотоплива

В чем преимущества использования биологического топлива

Существует немало преимуществ у использования биогаза.

  • Стоимость биогаза сегодня находится в паритете с бензином, но при этом его чистота гораздо выше, что дает неплохую экономию на техническом обслуживании отопительных котлов, которые работают на таком виде топлива.
  • Нет никакой зависимости от наличия и стоимости нефтепродуктов.
  • Источники получения биотоплива можно считать возобновляемыми в отличие от углеводородов. Ведь разложение биомассы будет происходить всегда, пока есть жизнь на Земле. Нефть, газ и уголь рано или поздно в недрах закончатся, ведь они образовывались миллионами лет в строго определенных условиях, которых сегодня на планете уже нет.
  • Снижается общее количество вредных выбросов в атмосферу примерно на 65%.
  • Возможность самостоятельной выработки. Нельзя своими руками добыть нефть и сделать из нее бензин, а вот биотопливо произвести при наличии определенных знаний сможет каждый. Причем, сырье для производства не придется долго искать.

Что оказывает влияние на изготовление биотоплива?

Что имеет решающее значение для тех, кто задался целью изготовить биотопливо своими руками в домашних условиях – так это, главным образом, окружающая среда. Ведь, чем выше температура, тем успешнее будут проистекать необходимые химические реакции, посредством которых будет выделяться газ. Это стало основной причиной того, что первое оборудование, которое производило биотопливо в домашних условиях, было сконструировано и запущено в работу в регионе с теплым климатом. Однако и в холодных условиях вполне возможно произвести биологическое топливо. Просто для этого придется принять меры по утеплению конструкции установки или внесения в ее конструкцию устройств для принудительного обогрева рабочей камеры, например, горячей водой. Кроме того, на создание агрегата может оказать влияние само сырье, которое должно эффективно и быстро разлагаться, содержать в себе много жидкости. В нем должны отсутствовать чистящие средства и другие препараты, которые сильно замедляют процесс разложения, так убивают анаэробные бактерии, осуществляющие процесс ферментации.

Процесс изготовления биотоплива

Так все же, каким образом можно произвести биотопливо своими руками и какие доступные материалы можно в этом процессе использовать. Для полного понимания необходимо разобрать несколько распространенных вариантов.

Схема одной из установок для производства биотоплива

Схема одной из установок для производства биотоплива

Производство биотоплива из обычного навоза

Навоз, несомненно, является самым популярным сырьем для выработки кустарным методом большого количества биогаза. Поэтому, если вы живете в сельской местности и держите какую-либо живность, то приобретение установки для производства биотоплива будет экономически оправданным, так как она вполне может окупиться за 2 – 3 года.

Максимально бурная реакция с выделением большого количества газа происходит в конском навозе. Однако такой навоз бывает трудно достать, ведь мало кто сегодня разводит лошадей в своем подсобном хозяйстве. Гораздо проще обстоит дело с коровьим, козьим и свиным. Он не так эффективен, но все же способен произвести достаточное количество газа.

На базе навоза создают смеси с другими отходами, посредством которых и вырабатывается горючий газ, который идет на отопление дома. Вот некоторые популярные смеси:

  • Любой доступный навоз и листья деревьев в соотношении 7:3.
  • Навоз и обыкновенная солома.
  • Навоз и древесные опилки – 7:3.
  • Навоз и отходы от льняного производства – 7:3.
  • Смесь коровьего и конского навоза – 1:1.
  • Смесь навоза с бытовыми отходами – 4:6.

Как уже отмечалось вначале, технология такого производства основывается на всем известном брожении. Оно происходит в специальных полностью герметичных резервуарах при достаточно высокой температуре. Излишки воды в ходе этого процесса просто удаляются, а высвободившийся биогаз подается в газовую горелку, установленную в печи, которая отапливает те или иные помещения. Этот газ можно с успехом подавать и в котлы для природного газа, но в этом случае понадобится перенастройка горелки. Это обусловлено тем, что содержание метана в биотопливе значительно меньше, чем в природном газе. Сегодня, кстати, уже выпускаются специальные комбинированные котлы для работы не только на привычном газе, но и на биотопливе.

Самодельная установка для производства биотоплива из навоза

Самодельная установка для производства биотоплива из навоза

Получение газа из древесного угля

Биотопливо в домашних условиях вполне возможно производить и из обычного древесного угля, который все любят использовать на природе, чтобы зажарит шашлык. Однако конфуз в том, что в магазинах такой уголь стоит дорого. К счастью, его цена чисто спекулятивная, так как диктуется большим спросом именно на использование в мангалах. Себестоимость же производства этого продукта в разы ниже. Поэтому, если научиться самостоятельно производить такой древесный уголь, то затраты будут вполне окупаться той тепловой энергией, которая будет вырабатываться впоследствии. Чтобы самостоятельно сделать древесный уголь, нужно обладать некоторыми знаниями и не очень «кривыми» руками. Рассмотрим два способа:

  1. Древесный уголь из бочки. Для производства достаточного количества угля вполне подойдет металлическая бочка в 200 л. В ее нижней части вваривается штуцер под устройство принудительного нагнетания воздуха. Для этих целей можно использовать обычный пылесос или смонтировать устройство с вентилятором. В бочке разводится костер, в который постепенно добавляются дрова.
Приготовление древесного угля в металлической бочке

Приготовление древесного угля в металлической бочке

Это могут быть любые отходы деревопереработки. Когда дров будет до половины бочки, ее нужно полностью закрыть и герметизировать сырой глиной или мокрой землей. В этот момент происходит принудительная подача воздуха. Происходит очень интенсивное горение с образованием всем знакомого угля. Недостатком этого метода является повышенное золообразование. Поэтому после каждой партии необходимо очищать бочку от золы.

  1. Древесный уголь из ямы. Таким способом уголь всегда жгли в лесу. Сегодня это запрещено без согласования с органами пожарного надзора ввиду участившихся случаев лесных пожаров. Чтобы такое согласование получить, необходимо соблюсти следующие условия: место для жжения должно располагаться на обширной поляне или за пределами леса, и оно должно быть опахано широкой полосой; в пределах досягаемости искр не должно быть сушняка и старых деревьев. Кроме того, органы экологического контроля должны дать заключение, что производство не нанесет вреда окружающей среде.

Для небольшого производства копают яму 50 см глубиной и диаметром 80 см. Стенки ямы должны быть с уклоном. На тщательно уплотненном дне ямы разводят костер с использованием бересты и тонких прутиков. Затем добавляют в него постепенно дрова, имеющие длину не более 30 см. Каждый последующий слой, добавляют только после полного обжига предыдущего. Дрова должны находиться очень плотно друг к другу. Примерно три часа необходимо для полного выжигания дров. Когда это произойдет и яма будет полностью заполнена обожженными дровами, на них нужно насыпать сухую листвы и землю. Все это утрамбовывают и оставляют на 2 – 3 дня. За это время головешки от дров превратятся под землей в древесный уголь, остыну и могут быть сложены в мешок. Если есть такая необходимость, то можно выкопать яму большего размера или сделать их несколько.

Как видим оба способа достаточно трудоемкие, но зато они не требуют почти никаких финансовых затрат, так как необязательно покупать полноценные и дорогие дрова для производства угля. Можно использовать сушняк в лесу или отходы лесозаготовительного производства.

Яма для производства древесного угля кустарным способом

Яма для производства древесного угля кустарным способом

Сжигание такого древесного угля в твердотопливных котлах позволяет получить высококачественный и высокотемпературный пиролизный биогаз, который обладает очень большой энергией сгорания. В отличие от обычных дров, древесный уголь способен дать в несколько раз больше тепла из того же объема топлива.

Установка для производства древесного угля в промышленных масштабах

Установка для производства древесного угля в промышленных масштабах

Биотопливо из семян рапса

Из семян рапса тоже возможно производить качественное биологическое топливо. Чтобы хорошо понять такую процедуру, можно самостоятельно провести достаточно простой и доступный кому угодно химический опыт. Нужно взять пять грамм каустической соли и очень быстро, чтобы не попал воздух, пересыпать ее в любую стеклянную 2 литровую емкость, в которой уже налито 200 грамм метанола (метиловый спирт). Образованную смесь очень тщательно необходимо перемешать. После этого в смесь добавляют нагретое до 55 градусов рапсовое масло. Для удобства перемешивания хорошо в качестве емкости использовать банку с крышкой, в которой прорезано отверстие под блендер.

Перемешивание смеси необходимо производить на низких оборотах блендера в течение 20 минут. Затем смесь оставляют на 1 час при температуре не ниже 55 градусов. При комнатной температуре понадобятся целые сутки. Через это время на дне банки появится глицерин, а все остальное будет заполнено жидкостью желтого цвета. Это и есть то биотопливо, которое мы хотели получить. Его нужно профильтровать и можно использовать в котлах, работающих на жидком топливе. Конечно, производить биотопливо в 3 литровых банках совершенно не рентабельно, поэтому для этой цели существуют специальные установки.

Установка для производства жидкого биотоплива. Такие используются для изготовления биологического топлива даже для работы автомобильных двигателей.

Установка для производства жидкого биотоплива. Такие используются для изготовления биологического топлива даже для работы автомобильных двигателей.

Итак, принимая во внимание все перечисленные выше очевидные преимущества использования биотоплива, как альтернативы популярным сегодня различным видам типам топлива, можно с уверенностью говорить, что это вполне целесообразное и разумное решение, например, для фермера. При условии, если вы ознакомитесь с некоторой тематической литературой, содержащей более детальные разъяснения методов и схемы производства различных видов биотоплива, добавите ко всему этому собственные качественные знания и навыки, то у вас, несомненно, все получится.

И помните: любое сырье, которое вы планируете на потоке использовать для выработки биотоплива, должно отлично разлагаться и содержать достаточно большое количество жидкости. Лучше всего этим условиям удовлетворяет навоз, да и производство при его использовании самое простое. Кроме того, в сырье не должно присутствовать никаких посторонних веществ, которые могут замедлять реакцию или снижать качество полученного биотоплива.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *