كيفية الحصول على الغاز الحيوي من السماد الطبيعي: نظرة عامة على المبادئ الأساسية وتصميم مصنع الإنتاج

آلية تكوين الغاز من المواد الخام العضوية

الغاز الحيوي مادة متطايرة عديمة اللون والرائحة تحتوي على ما يصل إلى 70٪ من الميثان. من حيث مؤشرات الجودة الخاصة به ، فهو يقترب من النوع التقليدي للوقود - الغاز الطبيعي. لها قيمة حرارية جيدة ، 1 م 3 من الغاز الحيوي ينبعث منها نفس القدر من الحرارة التي يتم الحصول عليها من احتراق كيلوغرام ونصف من الفحم.

نحن مدينون بتكوين الغاز الحيوي للبكتيريا اللاهوائية التي تعمل بنشاط على تحلل المواد الخام العضوية ، والتي تستخدم كسماد لحيوانات المزرعة ، فضلات الطيور ، فضلات أي نباتات.

في الغاز الحيوي المنتج ذاتيًا ، يمكن استخدام فضلات الطيور وفضلات الماشية الصغيرة والكبيرة. يمكن استخدام المادة الخام بشكل نقي وفي شكل خليط مع تضمين العشب وأوراق الشجر والورق القديم

لتنشيط العملية ، من الضروري تهيئة ظروف مواتية للنشاط الحيوي للبكتيريا. يجب أن تكون مشابهة لتلك التي تتطور فيها الكائنات الحية الدقيقة في خزان طبيعي - في معدة الحيوانات ، حيث يكون الجو دافئًا ولا يوجد أكسجين.

في الواقع ، هذان هما الشرطان الرئيسيان اللذان يساهمان في التحول المعجزة لكتلة السماد المتعفن إلى وقود صديق للبيئة وأسمدة قيمة.

للحصول على الغاز الحيوي ، فأنت بحاجة إلى مفاعل محكم الإغلاق بدون وصول للهواء ، حيث تتم عملية تخمير السماد وتحلله إلى مكونات:

• الميثان (حتى 70٪) ؛
• ثاني أكسيد الكربون (حوالي 30٪) ؛
• المواد الغازية الأخرى (1-2٪).

ترتفع الغازات الناتجة إلى أعلى الخزان ، حيث يتم ضخها بعد ذلك ، ويستقر المنتج المتبقي - سماد عضوي عالي الجودة ، والذي ، نتيجة للمعالجة ، يحتفظ بجميع المواد القيمة في السماد الطبيعي - النيتروجين والفوسفور ، وفقدان جزء كبير من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

يجب أن يكون لمفاعل الغاز الحيوي تصميم مغلق تمامًا لا يحتوي على أكسجين ، وإلا فإن عملية تحلل السماد ستكون بطيئة للغاية

الشرط الثاني المهم للتحلل الفعال للسماد وتشكيل الغاز الحيوي هو الامتثال لنظام درجة الحرارة. يتم تنشيط البكتيريا المشاركة في العملية عند درجة حرارة +30 درجة

علاوة على ذلك ، يحتوي السماد على نوعين من البكتيريا:

• ميسوفيليك.يحدث نشاطهم الحيوي عند درجة حرارة +30 - +40 درجة ؛
• محبة للحرارة. من أجل تكاثرها ، من الضروري مراعاة نظام درجة الحرارة +50 (+60) درجة.

يعتمد وقت معالجة المواد الخام في المصانع من النوع الأول على تركيبة الخليط ويتراوح من 12 إلى 30 يومًا. في الوقت نفسه ، يعطي 1 لتر من المساحة المفيدة للمفاعل 2 لترًا من الوقود الحيوي. عند استخدام نباتات من النوع الثاني ، يتم تقليل وقت إنتاج المنتج النهائي إلى ثلاثة أيام ، وتزيد كمية الغاز الحيوي إلى 4.5 لتر.

تظهر فعالية النباتات المحبة للحرارة بالعين المجردة ، ومع ذلك ، فإن تكلفة صيانتها مرتفعة للغاية ، لذا قبل اختيار طريقة أو أخرى للحصول على الغاز الحيوي ، من الضروري حساب كل شيء بعناية

على الرغم من حقيقة أن كفاءة التركيبات المحبة للحرارة أعلى بعشر مرات ، إلا أنها تستخدم في كثير من الأحيان أقل ، لأن الحفاظ على درجات حرارة عالية في المفاعل يرتبط بتكاليف عالية.

تعتبر صيانة وصيانة النباتات المحبة للحرارة أرخص ، لذلك تستخدمها معظم المزارع لإنتاج الغاز الحيوي.

الغاز الحيوي وفقًا لمعايير إمكانات الطاقة أقل قليلاً من وقود الغاز المعتاد. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على أبخرة حامض الكبريتيك ، والتي يجب أن يؤخذ وجودها في الاعتبار عند اختيار المواد لبناء المنشأة.

فوائد استخدام التكنولوجيا الحيوية

تقنية الحصول على الوقود الحيوي من مصادر طبيعية مختلفة ليست جديدة. بدأ البحث في هذا المجال في نهاية القرن الثامن عشر وتطور بنجاح في القرن التاسع عشر. في الاتحاد السوفيتي ، تم إنشاء أول مصنع للطاقة الحيوية في أربعينيات القرن الماضي.

لطالما استخدمت التقانات الحيوية في العديد من البلدان ، لكنها اليوم ذات أهمية خاصة.بسبب تدهور الوضع البيئي على كوكب الأرض وارتفاع تكلفة الطاقة ، يوجه الكثيرون أعينهم نحو مصادر بديلة للطاقة والحرارة.

بالطبع ، يعتبر السماد سمادًا ذا قيمة كبيرة ، وإذا كان هناك بقرتان في المزرعة ، فلا توجد مشاكل في استخدامه. شيء آخر هو عندما يتعلق الأمر بالمزارع ذات الماشية الكبيرة والمتوسطة ، حيث يتم تكوين أطنان من المواد البيولوجية المتعفنة والنتنة كل عام.

لكي يتحول الروث إلى سماد عالي الجودة ، هناك حاجة إلى مناطق ذات نظام درجة حرارة معين ، وهذه تكاليف إضافية. لذلك ، يقوم العديد من المزارعين بتخزينه عند الضرورة ، ثم نقله إلى الحقول.

في حالة عدم مراعاة ظروف التخزين ، يتبخر ما يصل إلى 40٪ من النيتروجين والجزء الرئيسي من الفوسفور من السماد الطبيعي ، مما يؤدي إلى تفاقم مؤشرات الجودة بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إطلاق غاز الميثان في الغلاف الجوي ، مما يؤثر سلبًا على الوضع البيئي للكوكب.

تجعل التقانات الحيوية الحديثة من الممكن ليس فقط تحييد الآثار الضارة للميثان على البيئة ، ولكن أيضًا لجعله يخدم مصلحة الإنسان ، مع استخلاص فوائد اقتصادية كبيرة. نتيجة لمعالجة الروث ، يتم تكوين الغاز الحيوي ، والذي يمكن من خلاله الحصول على آلاف كيلووات من الطاقة ، وتعتبر نفايات الإنتاج سمادًا لاهوائيًا ذا قيمة كبيرة.

معرض الصور الصورة من تنظيم نظام إنتاج الغاز الحيوي قابلة للتطبيق اقتصاديًا للمزارع. إذا كانت هناك بقرتان فقط توفران المواد الخام ، فمن الأفضل استخدامها كسماد ، حيث يوفر الغاز الناتج عن معالجة الروث الحرارة والطاقة.بعد التنظيف ، يمكن إمداد الموقد والغلاية بضخها في الأسطوانة التي يستخدمها المولد الكهربائي.من الناحية الهيكلية ، من السهل بناء أبسط مصنع بأيديكم. عضوها الرئيسي هو مفاعل حيوي ، والذي يجب أن يكون معزولًا بالماء والحرارة جيدًا. بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في تقليل وقت بناء النظام ، فإن الحاوية البلاستيكية المصنوعة في المصنع مناسبة. عند استخدامه ، تنطبق مبادئ مماثلة للبناء والعزل المزارع هي المورد الرئيسي للمواد الخام لإنتاج الغاز الحيوي الحصول على الوقود الحيوي الغازي واستخدامه.

2 مفاعل حيوي لمعالجة النفايات العضوية

يستخدم المفاعل الحيوي للتخلص من النفايات البيولوجية للحصول على الأسمدة العضوية ، وفي نفس الوقت ، الغاز الحيوي. أصبح تثبيت BUG ، الذي تم إجراء العديد من التعديلات عليه ، واسع الانتشار. هم يختلفون في أدائهم.

يشمل مصنع الغاز الحيوي القياسي المعدات التالية لمعالجة السماد والنفايات العضوية الأخرى:

• حاوية للتجانس
• لوادر المواد الخام السائلة والصلبة ؛
• نظام الأمن؛
• الأجهزة والأتمتة مع التصور ؛
• مفاعل حيوي مع حامل غاز ؛
• خلاطات وفواصل
• محطة ضخ
• أنظمة التدفئة وخلط المياه.
• نظام الغاز.

2.1 العمليات التي تحدث في المفاعل الحيوي

يتكون المفاعل الحيوي من ثلاثة أقسام مقسمة:

نباتات الغاز الحيوي

• حذاء طويل؛
• عمل؛
• التفريغ.

السطح الداخلي للمفاعل ليس أملسًا ، ولكنه مصنوع على شكل وعاء أنبوبي. هذا يساهم في تسريع وتدفق أكثر اكتمالاً لعملية المعالجة. من قسم الاستقبال ، تدخل الركيزة المعالجة إلى كتلة حيوية متجانسة وخلطها بالماء من خلال الفتحة التكنولوجية إلى المفاعل الحيوي.

تم تجهيز الجزء الأوسط العلوي من قسم العمل أيضًا بفتحة محكمة الغلق ، حيث توجد أجهزة لمراقبة مستوى الكتلة الحيوية وأخذ عينات الغاز الحيوي وضغطها. عندما يزداد الضغط داخل المفاعل ، يتم تشغيل الضاغط تلقائيًا ، مما يمنع الخزان من الانفجار. يقوم الضاغط بضخ الغاز الحيوي من المفاعل إلى خزان الغاز. يتم تثبيت عنصر تسخين في المفاعل الحيوي ، والذي يحافظ على درجة الحرارة اللازمة لتخمير الكتلة الحيوية.

في قسم العمل بالمفاعل ، تكون درجة الحرارة دائمًا أعلى منها في القسمين الآخرين. هذا يضمن اكتمال دورة العملية الكيميائية ويزيد من الإنتاجية. في هذا الجزء من المفاعل ، يتم خلط الكتلة الحيوية باستمرار ، مما يمنع تكوين قشرة عائمة تمنع الغاز الحيوي من الهروب.

تدخل الركيزة المعالجة بالكامل إلى قسم التفريغ في المفاعل الحيوي. هنا يتم الفصل النهائي لبقايا الغاز والأسمدة السائلة.

إن المنشآت التي تعالج الروث وروث الطيور والنفايات العضوية الأخرى لأي نوع من الإجراءات مطلوبة على نطاق واسع وتستخدم في الزراعة. تستخدم محطات الغاز الحيوي في المرافق الحضرية للتخلص من النفايات العضوية وإنتاج الغاز الحيوي للطاقة الحرارية.

إيجابيات وسلبيات الطريقة البيولوجية

يعد تصميم مصانع الغاز الحيوي مرحلة مسؤولة ، لذلك ، قبل اتخاذ القرار النهائي ، من الأفضل الموازنة بين إيجابيات وسلبيات هذه الطريقة.

تشمل مزايا هذا الإنتاج ما يلي:

1. الاستخدام الرشيد للنفايات العضوية. بفضل التثبيت ، من الممكن تنفيذ ما يمكن أن يكون مجرد قمامة تلوث البيئة.
2. عدم استنفاد المواد الخام. سوف ينفد الغاز الطبيعي والفحم عاجلاً أم آجلاً ، ولكن بالنسبة لأولئك الذين لديهم اقتصادهم الخاص ، ستظهر النفايات الضرورية باستمرار.
3. كمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون. يتم إطلاقه في الغلاف الجوي عند استخدام الغاز الحيوي ، لكن ثاني أكسيد الكربون لا يمكن أن يؤثر سلبًا على الوضع البيئي.
4. التشغيل الفعال والمتواصل لمصانع الغاز الحيوي. على عكس المجمعات الشمسية أو طواحين الهواء ، لا يعتمد إنتاج الغاز الحيوي على الظروف الخارجية.
5. تقليل المخاطر من خلال استخدام تركيبات متعددة. تمثل المفاعلات الحيوية الكبيرة دائمًا تهديدًا كبيرًا ، ولكن يمكن القضاء عليها عن طريق صنع نظام من العديد من المخمرات.
6. الحصول على سماد عالي الجودة.
7. وفورات صغيرة في الطاقة.

ميزة أخرى هي الفائدة المحتملة لحالة التربة. تُزرع بعض النباتات في الموقع خصيصًا للكتلة الحيوية. في هذه الحالة ، يمكنك اختيار تلك التي يمكنها تحسين جودة التربة. ومن الأمثلة على ذلك الذرة الرفيعة التي تقلل من تآكلها.

كل نوع من المصادر البديلة له عيوبه. مصانع الغاز الحيوي ليست استثناء. الجانب السلبي هو:

• زيادة مخاطر المعدات ؛
• تكاليف الطاقة اللازمة لمعالجة المواد الخام ؛
• ناتج غاز حيوي ضئيل بسبب الحجم الصغير للأنظمة المحلية.

أصعب شيء هو صنع مصنع غاز حيوي مصمم للنظام الأكثر كفاءة والمحبة للحرارة. التكاليف في هذه الحالة ستكون خطيرة. من الأفضل ترك هذا التصميم لمصانع الغاز الحيوي للمحترفين.

جمع الغاز الحيوي والتخلص منه

تتم إزالة الغاز الحيوي من المفاعل من خلال أنبوب ، يكون أحد طرفيه تحت السقف ، ويتم عادةً إنزال الطرف الآخر في سدادة ماء. هذا وعاء به ماء يتم فيه تصريف الغاز الحيوي الناتج. يوجد أنبوب ثان في ختم الماء - يقع فوق مستوى السائل. المزيد من الغاز الحيوي النقي يخرج إليه. يتم تثبيت صمام الغاز عند مخرج المفاعل الحيوي الخاص بهم. الخيار الأفضل هو الكرة.

ما هي المواد التي يمكن استخدامها في نظام نقل الغاز؟ الأنابيب المعدنية المجلفنة وأنابيب الغاز المصنوعة من HDPE أو PPR. يجب أن يتأكدوا من إحكام الشد ، ويتم فحص اللحامات والمفاصل برغوة الصابون. يتم تجميع خط الأنابيب بالكامل من الأنابيب والتجهيزات من نفس القطر. لا تقلصات أو توسعات.

تنقية الشوائب

التركيب التقريبي للغاز الحيوي الناتج هو كما يلي:

التركيب التقريبي للغاز الحيوي

• الميثان - حتى 60٪ ؛
• ثاني أكسيد الكربون - 35٪ ؛
• المواد الغازية الأخرى (بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين الذي يعطي الغاز رائحة كريهة) - 5٪.

لكي لا تشم الغاز الحيوي ويحترق جيدًا ، من الضروري إزالة ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين وبخار الماء منه. تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون في مانع تسرب الماء إذا تمت إضافة الجير المطفأ إلى قاع التركيب. يجب تغيير هذه الإشارة المرجعية بشكل دوري (عندما يبدأ الغاز في الاحتراق بشكل أسوأ ، حان الوقت لتغييره).

يمكن أن يتم تجفيف الغاز بطريقتين - عن طريق عمل موانع تسرب هيدروليكية في خط أنابيب الغاز - عن طريق إدخال أقسام منحنية تحت الأختام الهيدروليكية في الأنبوب ، حيث يتراكم المكثف.عيب هذه الطريقة هو الحاجة إلى التفريغ المنتظم لختم المياه - مع وجود كمية كبيرة من المياه المجمعة ، يمكن أن تمنع مرور الغاز.

الطريقة الثانية هي وضع مرشح بهلام السيليكا. المبدأ هو نفسه كما في ختم الماء - يتم تغذية الغاز في هلام السيليكا وتجفيفه من تحت الغطاء. باستخدام طريقة تجفيف الغاز الحيوي ، يجب تجفيف هلام السيليكا بشكل دوري. للقيام بذلك ، يجب تسخينه لبعض الوقت في الميكروويف. يسخن ، تتبخر الرطوبة. يمكنك النوم والاستخدام مرة أخرى.

مرشح لتنظيف الغاز الحيوي من كبريتيد الهيدروجين

لإزالة كبريتيد الهيدروجين ، يتم استخدام مرشح محمل بقشرة معدنية. يمكنك تحميل مناشف معدنية قديمة في الحاوية. يحدث التنقية بنفس الطريقة تمامًا: يتم توفير الغاز إلى الجزء السفلي من الحاوية المملوءة بالمعدن. يمر ، يتم تنظيفه من كبريتيد الهيدروجين ، ويتجمع في الجزء العلوي الحر من الفلتر ، حيث يتم تصريفه عبر أنبوب / خرطوم آخر.

حامل الغاز والضاغط

يدخل الغاز الحيوي المنقى إلى خزان التخزين - خزان الغاز. يمكن أن يكون كيسًا بلاستيكيًا مغلقًا ، حاوية بلاستيكية. الشرط الرئيسي هو ضيق الغاز ، ولا يهم الشكل والمواد. يتم تخزين الغاز الحيوي في خزان الغاز. من ذلك ، بمساعدة ضاغط ، يتم توفير الغاز بالفعل تحت ضغط معين (يحدده الضاغط) للمستهلك - إلى موقد الغاز أو المرجل. يمكن أيضًا استخدام هذا الغاز لتوليد الكهرباء باستخدام مولد.

أحد الخيارات لخزانات الغاز

لإنشاء ضغط مستقر في النظام بعد الضاغط ، من المستحسن تثبيت جهاز استقبال - جهاز صغير لتسوية ارتفاع الضغط.

ما هو الغاز الحيوي

الغاز الحيوي مادة متطايرة عديمة اللون والرائحة تحتوي على ما يصل إلى 70٪ من الميثان. من حيث مؤشرات الجودة الخاصة به ، فهو يقترب من النوع التقليدي للوقود - الغاز الطبيعي. لها قيمة حرارية جيدة ، 1 م 3 من الغاز الحيوي ينبعث منها نفس القدر من الحرارة التي يتم الحصول عليها من احتراق كيلوغرام ونصف من الفحم.

نحن مدينون بتكوين الغاز الحيوي للبكتيريا اللاهوائية التي تعمل بنشاط على تحلل المواد الخام العضوية ، والتي تستخدم كسماد لحيوانات المزرعة ، فضلات الطيور ، فضلات أي نباتات.

في الغاز الحيوي المنتج ذاتيًا ، يمكن استخدام فضلات الطيور وفضلات الماشية الصغيرة والكبيرة. يمكن استخدام المادة الخام بشكل نقي وفي شكل خليط مع تضمين العشب وأوراق الشجر والورق القديم

لتنشيط العملية ، من الضروري تهيئة ظروف مواتية للنشاط الحيوي للبكتيريا. يجب أن تكون مشابهة لتلك التي تتطور فيها الكائنات الحية الدقيقة في خزان طبيعي - في معدة الحيوانات ، حيث يكون الجو دافئًا ولا يوجد أكسجين. في الواقع ، هذان هما الشرطان الرئيسيان اللذان يساهمان في التحول المعجزة لكتلة السماد المتعفن إلى وقود صديق للبيئة وأسمدة قيمة.

معلومات عامة عن الغاز الحيوي

يتكون الغاز الحيوي المحلي ، المشتق من روث الطيور وفضلات مختلفة ، من غاز الميثان. هناك من 50 إلى 80 ٪ ، اعتمادًا على منتجات النفايات المستخدمة في الإنتاج.نفس الميثان الذي يحترق في مواقدنا وغلاياتنا ، والذي ندفع مقابله أحيانًا الكثير من المال وفقًا لقراءات العدادات.

لإعطاء فكرة عن كمية الوقود التي يمكن الحصول عليها نظريًا عن طريق الاحتفاظ بالحيوانات في المنزل أو في البلد ، نقدم جدولًا ببيانات حول إنتاجية الغاز الحيوي ومحتوى الميثان النقي فيه:

باقي المواد (25-45٪) التي يتكون منها الغاز الحيوي المنزلي هي ثاني أكسيد الكربون (حتى 43٪) وكبريتيد الهيدروجين (1٪). يوجد أيضًا في تكوين الوقود النيتروجين والأمونيا والأكسجين ، ولكن بكميات صغيرة. بالمناسبة ، بفضل إطلاق كبريتيد الهيدروجين والأمونيا تنبعث رائحة "لطيفة" مألوفة. بالنسبة لمحتوى الطاقة ، يمكن أن يطلق 1 متر مكعب من الميثان نظريًا ما يصل إلى 25 ميجا جول (6.95 كيلو واط) من الطاقة الحرارية أثناء الاحتراق. تعتمد الحرارة النوعية لاحتراق الغاز الحيوي على نسبة الميثان في تركيبته.

بطبيعتها ، يتم ترتيبه بطريقة يتم فيها تكوين الغاز الحيوي من السماد بشكل تلقائي وبغض النظر عما إذا كنا نريد الحصول عليه أم لا. تتعفن كومة السماد في غضون عام - عام ونصف ، فقط في الهواء الطلق وحتى في درجة حرارة سلبية. طوال هذا الوقت ، يصدر غازًا حيويًا ، ولكن بكميات صغيرة فقط ، حيث يتم تمديد العملية في الوقت المناسب. والسبب هو وجود مئات الأنواع من الكائنات الحية الدقيقة في فضلات الحيوانات. وهذا يعني أنه لا حاجة إلى أي شيء لبدء استخدام الغازات ، فسوف يحدث ذلك من تلقاء نفسه. ولكن لتحسين العملية وتسريعها ، ستكون هناك حاجة إلى معدات خاصة ، والتي ستتم مناقشتها لاحقًا.

فيديو حول الحصول على الغاز الحيوي من السماد الطبيعي

كيف يتم إنشاء مفاعل تحت الأرض ، يمكنك أن ترى في الفيديو:

سيوفر تركيب إنتاج الغاز الحيوي من السماد الطبيعي بشكل كبير مدفوعات الحرارة والكهرباء ، واستخدام المواد العضوية ، المتوفرة بكثرة في كل مزرعة ، لسبب وجيه. قبل البدء في البناء ، يجب حساب كل شيء وإعداده بعناية.

يمكن صنع أبسط مفاعل في غضون أيام قليلة بيديك ، باستخدام الأدوات المتاحة. إذا كانت المزرعة كبيرة ، فمن الأفضل شراء تركيب جاهز أو الاتصال بالمتخصصين.

خيارات لمحطات الوقود الحيوي

بعد إجراء الحسابات ، من الضروري تحديد كيفية إجراء التثبيت للحصول على الغاز الحيوي وفقًا لاحتياجات مزرعتك. إذا كانت الماشية صغيرة ، فإن الخيار الأبسط سيكون مناسبًا ، والذي يسهل صنعه من الوسائل المرتجلة بأيديكم.

بالنسبة للمزارع الكبيرة التي لديها مصدر ثابت لكمية كبيرة من المواد الخام ، فمن المستحسن بناء نظام غاز حيوي صناعي مؤتمت. في هذه الحالة ، من غير المحتمل أن يكون من الممكن الاستغناء عن إشراك المتخصصين الذين سيقومون بتطوير المشروع وتركيب التثبيت على المستوى المهني.

اليوم ، هناك العشرات من الشركات التي يمكنها تقديم مجموعة متنوعة من الخيارات: من الحلول الجاهزة إلى تطوير مشروع فردي. لتقليل تكلفة البناء ، يمكنك التعاون مع المزارع المجاورة (إن وجدت) وبناء مصنع غاز حيوي واحد للجميع.

تجدر الإشارة إلى أنه من أجل إنشاء حتى منشأة صغيرة ، من الضروري إعداد المستندات ذات الصلة ، ووضع مخطط تكنولوجي ، وخطة لوضع المعدات والتهوية (إذا تم تركيب الجهاز في الداخل) ، انتقل من خلال إجراءات التنسيق مع SES وفحص الحرائق والغاز.

يمكن إنشاء مصنع صغير لإنتاج الغاز لتلبية احتياجات منزل خاص صغير بأيديكم ، مع التركيز على تصميم وخصائص تركيب المنشآت المنتجة على نطاق صناعي.

يحتاج الحرفيون المستقلون الذين قرروا البدء في بناء منشآتهم الخاصة إلى تخزين خزان المياه أو أنابيب المياه أو المجاري البلاستيكية وثنيات الزاوية والأختام وأسطوانة لتخزين الغاز الذي تم الحصول عليه في التركيب.

معرض الصورالصورة من العنصر الرئيسي للتركيب المستقبلي هو خزان بلاستيكي بغطاء أرضي محكم. يوجد في الصورة سعة 700 لتر ، يجب أن تكون جاهزة للعمل: وضع علامات ورسم ثقوب لدخول الأنابيب.ستلزم أنابيب PVC للدخول في الخزان ، ومحول كقمع ، وزوايا بلاستيكية ، وخرطوم لتزويد الخزان بالمياه ، يعد الغراء والتركيب المناسب لتوصيله به أكثر ملاءمة لتحديد مخطط الفتحة باستخدام أنبوب سيتم إدخاله فيه. يجب قطع الثقب بعناية فائقة ، حيث يتم إدخال الأنابيب بعناية في الفتحات المقطوعة. يجب ألا تتلف من نتوءات ناتجة عن عملية القطع. يتم تعبئة الوصلة بالغراء ومانع التسرب ، ويتم تثبيت الأنبوب المخصص لتحميل المواد الخام للمعالجة بحيث تبقى 2-5 سم بين قاع الحاوية وحافتها السفلية ، ويستخدم المحول كقمع لتحميل المواد الخام ، لان.تم تصميم الوحدة التي يتم بناؤها لمعالجة بقايا الطعام. هناك حاجة إلى قمع وأنابيب أكبر لتحميل السماد ، وبالمثل يتم تشكيل ثقب وتركيب أنبوب مخرج أفقي. تم تجهيز حافة الأنبوب المُدخَل في الخزان بزاوية. يتم قطع فتحة في الغطاء حيث يتم تثبيت خرطوم لتزويد المياه اللازمة للمعالجة. الخطوة 1: مصنع غاز حيوي صغير محلي الصنع الخطوة 2: توصيل أجزاء للمحمول تركيب الأنابيب البلاستيكية في الفتحة المقطوعة في الخزان الخطوة 5: قواعد تركيب أنبوب تحميل المواد الخام الخطوة 6: تركيب المحول كقمع على الأنبوب الخطوة 7: تركيب وتثبيت أنبوب مخرج التركيب

بناء مصنع نموذجي للغاز الحيوي

تتكون الوحدة من عدة وحدات تكنولوجية.

مفاعل

يمثل السعة المتكاملة للخرسانة المسلحة المنجدة بالعزل الحراري مع العديد من الفتحات التكنولوجية. يجب أن يكون المفاعل محكم الإغلاق لمنع دخول الهواء إلى داخله.

نظام تغذية الكتلة الحيوية

لتحميل المواد الخام ، المصنع مجهز بخزان. يتم تغذية النفايات هنا يدويًا أو بمساعدة ناقل.

أيضا ، يتم إمداد المفاعل بأنبوب به ماء ساخن.

المحرضين

تُركب شفرات الخلط على عمود رأسي يخرج ساقه من خلال فتحة محكمة الغلق في غطاء المفاعل.

يتم تشغيل الجهاز بواسطة محرك كهربائي من خلال مخفض تروس.

يمكن تشغيل المحرك يدويًا أو تلقائيًا.

نظام تدفئة آلي

يتم تثبيت التدفئة في الجزء السفلي من المفاعل. يمكن أن يكون المبرد ماء أو كهرباء. يتم تشغيل عناصر التسخين بواسطة منظم حرارة مضبوط على درجة حرارة معينة.

فاصل

كما ذكر أعلاه ، فإن الغاز الحيوي عبارة عن مزيج من غازات مختلفة. يسمح لك الفاصل بفصل الميثان عن الشوائب من أجل الإمداد اللاحق للمستهلك.

مبادئ عامة

الغاز الحيوي منتج يتم الحصول عليه من تحلل المواد العضوية. في عملية التحلل / التخمير ، يتم إطلاق الغازات ، من خلال التجميع التي يمكنك تلبية احتياجات أسرتك. تسمى المعدات التي تتم فيها هذه العملية "مصنع الغاز الحيوي".

في بعض الحالات يكون إخراج الغاز مفرطًا ، ثم يتم تخزينه في خزانات غاز - لاستخدامه خلال فترة عدم كفاية الكمية. مع التنظيم السليم لعملية الغاز ، قد يكون هناك الكثير من الغاز ، ومن ثم يمكن بيع فائضه. مصدر آخر للدخل هو بقايا الطعام المخمرة. هذا سماد فعال وآمن للغاية - في عملية التخمير ، تموت معظم الكائنات الحية الدقيقة ، وتفقد بذور النباتات قدرتها على الإنبات ، ويصبح بيض الطفيل غير قابل للحياة. لتصدير هذه الأسمدة للحقول أثر إيجابي على الإنتاجية.

شروط إنتاج الغاز

تحدث عملية تكوين الغاز الحيوي بسبب النشاط الحيوي لأنواع مختلفة من البكتيريا الموجودة في النفايات نفسها. ولكن لكي "يعملوا" بنشاط ، فإنهم بحاجة إلى تهيئة ظروف معينة: الرطوبة ودرجة الحرارة. لإنشائها ، يتم بناء مصنع للغاز الحيوي.هذا عبارة عن مجموعة من الأجهزة ، أساسها مفاعل حيوي ، يحدث فيه تحلل النفايات ، مصحوبًا بتكوين الغاز.

تنظيم دورة معالجة السماد الطبيعي ومخلفات النباتات وتحويلها إلى غاز حيوي

هناك ثلاث طرق لمعالجة الروث وتحويله إلى غاز حيوي:

• الوضع النفسي. تتراوح درجة الحرارة في مصنع الغاز الحيوي من +5 درجة مئوية إلى +20 درجة مئوية. في ظل هذه الظروف ، تكون عملية التحلل بطيئة ، ويتكون الكثير من الغاز ، وتكون جودته منخفضة.
• ميزوفيليك. تدخل الوحدة هذا الوضع عند درجات حرارة تتراوح من +30 درجة مئوية إلى +40 درجة مئوية. في هذه الحالة ، تتكاثر البكتيريا الوسيطة بنشاط. في هذه الحالة ، يتم تكوين المزيد من الغاز ، تستغرق عملية المعالجة وقتًا أقل - من 10 إلى 20 يومًا.
• محبة للحرارة. تتكاثر هذه البكتيريا في درجات حرارة أعلى من + 50 درجة مئوية. العملية هي الأسرع (3-5 أيام) ، وإنتاج الغاز هو الأكبر (في ظل الظروف المثالية ، يمكن الحصول على 4.5 لتر من الغاز من 1 كجم من التسليم). يتم تقديم معظم الجداول المرجعية لعائد الغاز من المعالجة خصيصًا لهذا الوضع ، لذلك عند استخدام أوضاع أخرى ، فإن الأمر يستحق إجراء تعديل تنازلي.

أصعب شيء في نباتات الغاز الحيوي هو نظام المحبة للحرارة. يتطلب ذلك عزلًا حراريًا عالي الجودة لمحطة الغاز الحيوي والتدفئة ونظام التحكم في درجة الحرارة. ولكن عند الإخراج نحصل على أكبر قدر ممكن من الغاز الحيوي. ميزة أخرى للمعالجة المحبة للحرارة هي استحالة إعادة التحميل. يسمح لك الوضعان المتبقيان - محب للنفسية والوضعيات - بإضافة جزء جديد من المواد الخام المحضرة يوميًا. ولكن ، في الوضع المحبة للحرارة ، فإن وقت المعالجة القصير يجعل من الممكن تقسيم المفاعل الحيوي إلى مناطق تتم فيها معالجة حصته من المواد الخام ذات أوقات التحميل المختلفة.

ما هذا

يشبه تكوين الغاز الحيوي الغاز الطبيعي المنتج تجاريًا. مراحل إنتاج الغاز الحيوي:

1. المفاعل الحيوي عبارة عن حاوية يتم فيها معالجة الكتلة البيولوجية بواسطة البكتيريا اللاهوائية في فراغ.
2. بعد مرور بعض الوقت ، يتم إطلاق غاز يتكون من الميثان وثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين ومواد غازية أخرى.
3. يتم تنقية هذا الغاز وإزالته من المفاعل.
4. تعتبر الكتلة الحيوية المعالجة سمادًا ممتازًا يتم إزالته من المفاعل لإثراء الحقول.

من الممكن إنتاج الغاز الحيوي في المنزل بنفسك ، بشرط أن تعيش في قرية ويكون لديك إمكانية الوصول إلى فضلات الحيوانات. إنه خيار وقود جيد لمزارع الماشية والشركات الزراعية.

تتمثل ميزة الغاز الحيوي في أنه يقلل من انبعاثات الميثان ويوفر مصدرًا للطاقة البديلة. نتيجة لمعالجة الكتلة الحيوية ، يتم تشكيل السماد للحدائق والحقول النباتية ، وهي ميزة إضافية.

لصنع الغاز الحيوي الخاص بك ، تحتاج إلى بناء مفاعل حيوي لمعالجة السماد ، وروث الطيور ، والنفايات العضوية الأخرى. كما يتم استخدام المواد الخام:

• مياه الصرف الصحي؛
• قش؛
• عشب؛
• طمي النهر.

استخدام القش لإنتاج الغاز الحيوي

من المهم منع الشوائب الكيميائية من دخول المفاعل ، لأنها تتداخل مع عملية إعادة المعالجة.