kiedy usłyszałem, że można produkować wolny gaz z resztek kuchennych do pieców, grzejników, a nawet lodówek z propanem, wiedziałem, że muszę to sprawdzić. I kocham to! Oto wszystko, co musisz wiedzieć, aby rozpocząć produkcję własnego biogazu.
Biogaz (głównie metan) jest wytwarzany przez kompostowanie materiału organicznego w środowisku o niskiej zawartości tlenu. Wymieszać kompost w stosunku 30: 1 węgiel / azot, z 1:1 woda do ciał stałych w hermetycznym pojemniku z kolektorem gazu. Pozwól na fermentację w temperaturze 70F-105F, aż produkcja gazu spowalnia. Usuń herbatę kompostową i powtórz.
chociaż proces jest prosty, istnieje sporo szczegółów, aby uzyskać prawo. W tym artykule omówię szczegółowo każdą część, aby pomóc ci rozpocząć budowę domowego generatora biogazu.
jak zrobić urządzenie do fermentacji biogazu
po pierwsze, jeśli poważnie myślisz o wytwarzaniu biogazu, zdecydowanie polecam zakup kopii podręcznika biogazu, który jest absolutnie najlepszym zasobem, jaki kiedykolwiek widziałem dla majsterkowicza.
biogazownie występują w dwóch podstawowych typach: ciągłym i wsadowym. Typy wsadowe są napełniane w jednym czasie, pozostawiane do cerementowania i wytwarzają Gaz, a następnie opróżniane po zakończeniu produkcji. Z drugiej strony, Generatory ciągłe, po napełnieniu obciążeniem początkowym, można stopniowo dodawać, a gotowy produkt usuwać po trochu.
proste biogazownie wsadowe typu beczkowego
najprostsze biogazownie mogą być wykonane z dużych plastikowych beczek, plastikowych skrzynek lub dużych plastikowych pęcherzy. Większość metali koroduje w kontakcie z herbatą kompostową, więc stalowe beczki muszą być wyłożone tworzywem sztucznym, aby je użyć.
w górnej części komory zamocuj małą rurę i zawór do ekstrakcji biogazu. W przypadku fermentora biogazowego typu wsadowego należy go napełnić raz, a następnie pozostawić do wytworzenia na kilka tygodni przed opróżnieniem. W tym celu typowa pokrywa lufy doskonale nadaje się do załadunku i rozładunku. Chociaż masz możliwość zainstalowania czopa o większej średnicy, aby wyodrębnić gotową ciecz, więc nie ma potrzeby przechylania się nad lufą ani jej wyssania. Herbata kompostowa wytwarzana przez prawidłowo funkcjonującą i załadowaną fermentator biogazu powinna być cienką cieczą, nawet jeśli początkowo dodawano ciała stałe.
Working Barrel Biogas Digesters Example
poniższy rysunek przedstawia przykład podziemnej komory biogazowej przeznaczonej do ciągłej produkcji. Tutaj największą różnicą od systemu wsadowego jest dodanie portów załadunku i rozładunku.
porty załadowcze mogą być rurą lub rynną, która wchodzi do komory fermentacyjnej od dołu i ustawia się pod kątem, aby zapobiec wyciekowi cieczy kompostowej z góry. Port ten musi być podłączony w dolnej części komory, aby zapobiec ucieczce biogazu, ale powinien być lekko uszczelniony, gdy nie jest używany, aby zapobiec przedostawaniu się nadmiaru tlenu do systemu i zakłóceniu produkcji gazu.
port wyjściowy jest skonstruowany podobnie do portów załadunkowych, łączących się w dolnej części komory fermentacyjnej biogazu. Ale może być pod kątem do odpowiedniej wysokości, aby umożliwić przepełnienie, gdy komora jest pełna. Może to być po prostu zawór, który jest ręcznie otwierany na chwilę, gdy zawartość komory musi być częściowo opróżniona.
Magazynowanie biogazu
Biogaz może być składowany bezpośrednio w zbiorniku, w którym został wyprodukowany, lub odprowadzany do zewnętrznego zbiornika. Przechowywanie gazu na zewnątrz pozwala łatwiej regulować ciśnienie gazu w celu zapewnienia stałego przepływu i zaoszczędzić miejsce w komorze fermentacyjnej. Jeśli oczyszczasz gaz przed użyciem, zewnętrzna pamięć również ma sens.
wewnętrzne magazynowanie gazu
dzięki wewnętrznym projektom magazynowania, takim jak powyższy schemat, Gaz zwiększy ciśnienie w komorze fermentacyjnej. W przypadku projektu zamkniętej partii jest to w porządku, o ile początkowo pozostawiono wystarczająco dużo wolnego miejsca. W przypadku ciągłych konstrukcji dodatkowe ciśnienie posłuży do wypchnięcia herbaty kompostowej do rur zasilających i obniżenia poziomu wody w zbiorniku, tworząc pęcherzyk gazu w najwyższym punkcie zbiornika. Z tego powodu ciągłe fermentatory biogazu powinny mieć rury zasilające, które rozciągają się wyżej niż poziom wody w zbiorniku.
zewnętrzne magazynowanie gazu
dwa popularne projekty magazynowania biogazu to konstrukcja rury wewnętrznej i odwrócona konstrukcja beczki.
metodą przechowywania dętek jest po prostu Dowolna opona rowerowa lub gumowy pęcherz włożony wzdłuż rury, który ekstrahuje biogaz do użytku. Pęcherz ten rozszerzy się i wypełni w miarę wytwarzania gazu i pomaga utrzymać bardziej spójne ciśnienie gazu, co jest wygodne do stosowania w piecach i innych palnikach.
drugą metodą jest metoda odwróconej beczki, czyli po prostu beczka odwrócona do góry nogami w pojemniku (zwykle innym nieco większym) z wodą lub olejem. Tutaj przewód gazowy z komory fermentacyjnej jest prowadzony pod wodą i pozwala się pęcherzykować w górę iw głąb do odwróconej beczki.
z czasem pod spodem tworzy się kieszeń z gazem, unosząc ją w górę i pozwalając ciężarowi lufy na ciśnienie gazu. Biogaz może być pozyskiwany do użytku przez uruchomienie drugiej linii w dół, wokół i do górnej części wnętrza beczki. Lub otwór można wywiercić w górnej części odwróconej beczki, aby zainstalować port zbierania.
drugorzędną zaletą metody przechowywania beczek jest to, że wykonuje się również poziom oczyszczania.
Oczyszczanie biogazu
Biogaz jest naturalnie mieszaniną wielu różnych związków, z których najczęściej występuje Metan, dwutlenek węgla (CO2) i para wodna. Istnieje również niewielka ilość siarkowodoru, z wyraźnym zapachem zgniłych jaj.
w podręczniku biogazu autor nie zaleca żadnej formy oczyszczania lub płukania do większości zastosowań, z wyjątkiem potencjalnie długotrwałego przechowywania lub do stosowania w silnikach spalinowych, gdzie chcesz jak najczystszego metanu.
jeśli martwisz się zapachem biogazu, który jest bardzo podobny do gazu ziemnego produkowanego na rynku, możesz go odfiltrować na kilka sposobów. Najłatwiej jest przepłukać go przez wodę. Dodanie wodorotlenku sodu (aka drain cleaner, NaOH) do wody zwiększy wydajność procesu. Biogaz można również przepuścić przez skrzynkę żelaznej rdzy, która reaguje z siarkowodorem i usuwa go.
usuwanie dwutlenku węgla z biogazu zwiększa jego moc, dzięki czemu jest bardziej gęsty energetycznie w celu wydajnego długoterminowego przechowywania lub wykorzystania przez silniki spalinowe. Jednym ze sposobów jest pęcherzykowanie roztworu przez roztwór wodorotlenku wapnia (CaOH). Podczas gdy każda zasada zrobiłaby to, jak wspomniany powyżej wodorotlenek sodu, wodorotlenek wapnia jest miły, ponieważ może być częściowo odmłodzony poprzez ekspozycję na tlen, dzięki czemu może trwać znacznie dłużej.
kontrola temperatury
bakterie produkujące biogaz mogą żyć w szerokim zakresie temperatur, od zamrożenia aż do 140F. jednak optymalny zakres temperatur wynosi od 70F do 105F. poniżej około 70F bakterie produkują znacznie mniej biogazu, co jest jednym z głównych powodów, dla których szambo nie wytwarza znacznych ilości biogazu. Każda wyższa niż około 105F i ciepłolubne bakterie zaczynają przejmować, co zwiększa ilość śmierdzącego dwutlenku siarki wytwarzanego i spowolni produkcję temperatury poniżej 105F później.
latem w większości klimatów komora biogazu powinna działać całkiem dobrze. Komora gorąca może być utrzymywana w cieniu lub pomalowana na biało, podczas gdy komora zimna może być pomalowana na czarno i umieszczona na słońcu.
jeśli planujesz uruchomić fermentator w zimie, najprawdopodobniej będzie potrzebował izolacji lub zewnętrznego ciepła, aby kontynuować pracę. Podczas gdy bakterie wytwarzają część własnego ciepła, będą potrzebować pomocy we wszystkich, ale w najbardziej łagodnym lub tropikalnym klimacie.
Zakopane lub podziemne Komory fermentacyjne będą wymagały izolacji, aby utrzymać je w izolacji od temperatury gruntu, która jest zbyt zimna, aby umożliwić wystarczającą produkcję biogazu.
bezpieczeństwo
Biogaz w swojej naturalnej postaci nie jest wybuchowy, ale jeśli można go wymieszać z tlenem, tworzy mieszaninę łatwopalną. Podręcznik biogazu zaleca następujące środki ostrożności:
- utrzymuj Komory fermentacyjne biogazu przynajmniej nieznacznie pod ciśnieniem, aby tlen nie mógł go dostać
- Komory fermentacyjne powinny pracować w dobrze wentylowanym pomieszczeniu
- ograniczniki płomienia, takie jak bąbel wodny, powinny być zainstalowane w liniach zasilających między palnikami a zbiornikami magazynowymi.
wysiew i początkowe uruchomienie
wszystkie komory fermentacyjne biogazu są zasilane przez bakterie i muszą być zaszczepione odpowiednimi bakteriami, aby dobrze funkcjonować. Mokry obornik, który nigdy nie wyschł, przenosi odpowiednie organizmy. Dodanie dowolnej kwoty spowoduje rozpoczęcie procesu, ale im więcej dodasz, tym szybciej pójdzie.
ciągłe Generatory biogazu będą nadal działać po początkowym wysiewie, o ile będą nadal działać i nie będą mogły wyschnąć.
fermentory wsadowe są zwykle wysiewane porcją herbaty kompostowej ekstrahowanej z poprzedniego biegu, która jest bogata w odpowiednią baterię.
oczywiście, jeśli planujesz prowadzić trawienie głównie na oborniku,nie musisz podejmować specjalnych działań.
Co Mogę umieścić w komorze fermentacyjnej biogazu
każda materia organiczna rozkłada się i wytwarza Metan w komorze fermentacyjnej biogazu. Najbardziej popularnymi i wydajnymi materiałami są obornik i roślinność.
wszystko, co normalnie wrzuciłbyś do stosu kompostu, będzie działać z fermentatorem biogazu.
podobnie jak typowy gorący kompost, fermentatory biogazu pracują najbardziej wydajnie, produkując jak najwięcej gazu, gdy jest dobra mieszanka węgla i azotu. Można to osiągnąć, włączając dobrą mieszankę „brązów” i „zieleni”, mając oko na to, jak dobrze robi się komora fermentacyjna. Ale, manures Ogólnie całkiem dobrze na własną rękę, bez konieczności uzyskania mieszanki tylko prawo.
jeśli jesteś typem pomiarowym, wybierz kopię podręcznika biogazu, który zawiera duże tabele pokazujące stosunek azotu węglowego większości popularnych dodatków do kompostowania.
Ile Biogazu Dostajesz?
niektóre powszechnie akceptowane wartości produkcyjne:
- obornik produkuje 4 – 9.6 stóp sześciennych / Funt
- Drewno produkuje około 8 stóp sześciennych / Funt
- Słoma produkuje około 3,2 – 4,8 stóp sześciennych / Funt
- warzywa produkują około 8 – 12,8 stóp sześciennych / Funt
- ścięte trawy produkują około 4,8 stóp sześciennych / Funt
ile biogazu otrzymasz zależy od tego, jaki materiał włożysz tam, a warunki fermentacji. Dobre temperatury i właściwa szczepienie (siew) zapewniają optymalną produkcję.
Biogaz wytwarza Około 654 Btu ciepła na stopę sześcienną gazu
mała przykładowa komora fermentacyjna biogazu na powyższym filmie wytwarza wystarczającą ilość metanu do zasilania palnika kuchennego przez 45 minut dziennie w jednym bębnie o wielkości 55 galonów. Produkcja ta odbywa się z jednego ładunku 1/3 gnojowicy i 1/3 wody, trwającego około 3 tygodni za każdym ładowaniem.
co działa na biogazie
każde urządzenie, które działa na propanie, butanie lub gazie ziemnym, można przekształcić w biogaz:
- ogrzewacze pomieszczeń
- podgrzewacze wody
- gazowe / Piece
- chłodziarki na propan
- lampy / latarnie
- silniki spalinowe
- suszarki do ubrań
mniej energii na objętość niż inne rodzaje gazu. Tak więc, podczas gdy będzie palić się dobrze w urządzeniu z propanem lub gazem ziemnym bez modyfikacji, nie będzie wytwarzać tak dużo ciepła, jak wcześniej.
poszukiwacz przygód może naprawić ten niedobór, wiercąc orfice (otwór) palnika o określoną ilość, umożliwiając przepływ większej ilości gazu. W podręczniku do biogazu autor zawiera obszerne instrukcje, jak obliczyć, o ile większy otwór musi być, aby działał prawidłowo.
Ile Biogazu Potrzebujesz?
oto tabela szacunkowej ilości mocy, w BTU, zużywanej przez zwykłe urządzenia gazowe. Korzystając z liczby 654 btu / stopę sześcienną, obliczyłem również przybliżoną objętość gazu, który byłby zużywany na godzinę, w urządzeniu zmodyfikowanym do odprowadzania biogazu.
| urządzenia | Btu / hr | cu ft / hr |
|---|---|---|
| podgrzewacze wody (6 gpm) | 225 | 0.344037 |
| palnik gazowy | 9 | 0.013761 |
| piec gazowy na stopę sześcienną | 8 | 0.012232 |
| lodówka z propanem na stopę sześcienną | 2.3 | 0.003517 |
| lampiony na płaszcz | 1.5 | 0.002294 |
| silniki spalinowe Na km | 10.7 | 0.016361 |
| suszarka do ubrań | 22 | 0.033639 |
oceny dla ogrzewaczy pomieszczeń różnią się nieco, ale można je podzielić przez 654, aby uzyskać liczbę na godzinę pod względem stóp sześciennych biogazu.
wytwarzanie biogazu z odpadów ludzkich
Biogaz może być wytwarzany z odpadów ludzkich, jest w rzeczywistości dość wydajnym producentem. Ale jest wiele czynników, które należy wziąć pod uwagę, robiąc to.
dla tych z nas, którzy mają nadzieję prowadzić cały swój dom na ludzkich odpadach, to niestety nie jest realistyczne, ponieważ ilość odpadów wyprodukowanych na osobę jest w rzeczywistości dość niska w porównaniu z typowym zapotrzebowaniem na gaz. Człowiek sam nie wytworzy wystarczająco dużo gazu.
ludzki kompost odpadowy można mieszać z innymi źródłami organicznymi w celu zwiększenia produkcji, ale należy zachować ostrożność, aby zapobiec chorobie. Podczas gdy odpady ludzkie są bardzo powszechnie stosowane jako nawóz na całym świecie, na pewno podejmujesz odpowiednie środki ostrożności odpowiednie dla przepisów w Twojej jurysdykcji.
czym właściwie jest Biogaz?
Biogaz jest naturalną mieszaniną metanu z dwutlenkiem węgla i parą wodną, wytwarzaną przez bakterie rozwijające się w środowiskach o niskiej zawartości tlenu (beztlenowych).
proces produkcji biogazu jest bardzo podobny do zwykłego kompostowania, z tą różnicą, że zwykle odbywa się w postaci ciekłej, a nie stałej, a proces fermentacji musi odbywać się w szczelnym pojemniku, aby zarówno utrzymać tlen Na zewnątrz, jak i magazynować wytworzony biogaz. Ale oba skutkują wspaniałym nawozem organicznym na końcu.
obszary rolnicze na całym świecie produkują biogaz od pewnego czasu. W szczególności niemieccy rolnicy bardzo aktywnie budują biogazownie na skalę przemysłową, aby ponownie wykorzystywać obornik, kukurydzę i odpady żywnościowe do produkcji energii elektrycznej. W 2010 r. Niemieckie biogazownie wyprodukowały 2291 megawatów energii elektrycznej. W krajach rozwijających się, małe Generatory biogazu stały się bardzo popularne, dostarczając propan jak gaz do gotowania do użytku w domach rolników.
jak zrobić biogaz?
Biogaz jest wytwarzany przez fermentację materiału organicznego w środowisku o niskiej zawartości tlenu, zwykle w hermetycznej beczce lub cysternie. Wymieszać Materiał organiczny z wodą, aby utworzyć mokrą zawiesinę o zawartości około 90% całkowitej masy wody. Fermentować w pojemniku w temperaturze 70F-105F przez około 2-4 tygodnie, zbierając gaz w miarę rozwoju.
jak długo trwa produkcja biogazu?
produkcja biogazu zwykle trwa 5-14 dni w sprawnie działającym niskotemperaturowym generatorze biogazu. Temperatury poniżej 70F lub powyżej 140F, niewłaściwe zaszczepienie lub słabe / zanieczyszczone zapasy pasz mogą znacznie wydłużyć czas produkcji do miesięcy.