când am auzit că puteți face gaz gratuit din resturi de bucătărie pentru sobe, încălzitoare sau chiar frigidere cu propan, am știut că trebuie să mă uit la el. Și, îmi place! Aici este tot ce trebuie să știți pentru a începe a face propriul biogaz.
biogazul (în principal metanul) este produs prin compostarea materialului organic într-un mediu cu oxigen scăzut. Se amestecă compostul solid la un raport de 30: 1 carbon / azot, cu 1:1 apă la solide într-un recipient etanș cu colector de gaz. Permiteți fermentarea la 70F – 105F până când producția de gaze încetinește. Îndepărtați ceaiul de compost și repetați.
în timp ce procesul este simplu, există destul de multe detalii pentru a obține dreptul. În acest articol, voi trece prin fiecare parte în detaliu, pentru a vă ajuta să începeți construirea unui generator de biogaz la scară acasă.
cum se face un digestor de biogaz
în primul rând, dacă sunteți serios în ceea ce privește fabricarea biogazului, vă recomand să luați o copie a Manualului de biogaz, care este cea mai bună resursă absolută pe care am văzut-o vreodată pentru un constructor de biogaz DIY.
digestoarele de biogaz vin în două tipuri de bază: continuu și lot. Tipurile de loturi sunt umplute toate la un moment dat, lăsate la cerement și produc gaz, apoi golite când producția este terminată. Generatoarele continue, pe de altă parte, odată umplute cu o sarcină de pornire pot fi adăugate încetul cu încetul, iar produsul finit poate fi îndepărtat puțin la un moment dat.
simple baril lot Tip biogaz digestoare
cele mai simple digestoare de biogaz pot fi realizate din butoaie mari de plastic, totes din plastic, sau vezici mari de plastic. Majoritatea metalelor se corodează atunci când sunt în contact cu ceaiul de compost, astfel încât butoaiele de oțel ar trebui să fie căptușite cu plastic pentru a fi utilizate.
în partea de sus a digestorului, montați o țeavă mică și o supapă pentru extragerea biogazului. Pentru un digestor de biogaz de tip lot, îl umpleți o dată, apoi lăsați-l să genereze câteva săptămâni înainte de a-l goli. Pentru aceasta, tastați un capac tipic de butoi va face bine pentru încărcare și descărcare. Deși, aveți opțiunea de a instala un cep cu diametru mai mare pentru a extrage lichidul finit, deci nu este nevoie să răsturnați butoiul sau să-l sifonați. Ceaiul de compost produs de un digestor de biogaz care funcționează corect și încărcat ar trebui să fie un lichid subțire, chiar dacă s-au adăugat inițial solide.
de lucru baril biogaz digestoare exemplu
desenul de mai jos prezintă un exemplu subteran bolta biogaz digestor proiectat pentru producția continuă. Aici cea mai mare diferență față de un sistem de tip lot este adăugarea porturilor de încărcare și descărcare.
porturile de încărcare pot fi o țeavă sau un jgheab care intră în camera de fermentare de jos și se înclină în sus pentru a preveni vărsarea lichidului de compost în partea superioară. Acest port trebuie conectat în partea inferioară a camerei pentru a preveni scăparea biogazului, dar trebuie sigilat ușor atunci când nu este în funcțiune pentru a preveni pătrunderea excesului de oxigen în sistem și perturbarea producției de gaze.
portul de ieșire este construit în mod similar cu porturile de încărcare, conectându-se la partea inferioară a digestorului de biogaz. Dar, poate fi înclinat până la înălțimea potrivită pentru a permite revărsarea să se întâmple atunci când camera este plină. Sau poate fi doar o supapă care este deschisă manual pentru un pic atunci când conținutul camerei trebuie să fie parțial drenat.
depozitarea biogazului
biogazul poate fi depozitat direct în rezervorul care l-a produs sau eliberat într-un rezervor extern. Depozitarea gazului extern vă permite să reglați mai ușor presiunea gazului pentru un flux consistent și să economisiți spațiu în digestor sunt. Dacă purificați gazul înainte de utilizare, atunci stocarea externă are, de asemenea, mult sens.
Stocare internă a gazelor
cu modele de stocare internă, cum ar fi diagrama de mai sus, gazul va presuriza digestorul. Pentru un design de lot închis, acest lucru este bine, atâta timp cât ați lăsat suficient spațiu liber inițial. Pentru modele continue, presiunea suplimentară va servi pentru a împinge ceaiul de compost în sus tuburile de alimentare și pentru a reduce nivelul apei din rezervor, construind bule de gaz în cel mai înalt punct al rezervorului. Din acest motiv, digestoarele continue de biogaz ar trebui să aibă tuburi de alimentare care se extind mai mult decât nivelul apei din rezervor.
stocare externă a gazelor
două modele populare de stocare a biogazului sunt designul tubului interior și designul butoiului inversat.
metoda de stocare a tubului interior este pur și simplu orice anvelopă de bicicletă sau vezică de cauciuc introdusă de-a lungul tubului care extrage biogazul pentru utilizare. Această vezică se va extinde și se va umple pe măsură ce gazul este produs și ajută la menținerea unei presiuni mai consistente a gazului, care este convenabilă pentru utilizarea în sobe și alte arzătoare.
a doua metodă este metoda butoiului inversat, care este simplă un butoi întors cu susul în jos într-un recipient (de obicei un alt butoi ușor mai mare) de apă sau ulei. Aici conducta de gaz din digestor este rulată sub apă și este lăsată să se baloneze și să intre în butoiul inversat.
de-a lungul timpului, un buzunar de gaz se formează acolo, plutind-o în sus și permițând greutății butoiului să presurizeze gazul. Biogazul poate fi extras pentru utilizare prin rularea unei a doua linii în jos, în jurul și până la partea superioară a interiorului butoiului. Sau, gaura poate fi forate în partea superioară a butoiului cu susul în jos pentru a instala un port de colectare.
un beneficiu secundar al metodei de stocare baril este că este, de asemenea, efectuează un nivel de purificare.
purificarea biogazului
biogazul este în mod natural un amestec dintr-un număr de compuși diferiți, cei mai abundenți fiind metanul, dioxidul de carbon (CO2) și vaporii de apă. Există, de asemenea, o cantitate mică de hidrogen sulfurat, cu miros distinct de ouă stricate.
în manualul biogazului, autorul nu recomandă nicio formă de purificare sau spălare pentru majoritatea utilizărilor, cu excepția depozitării pe termen lung sau a utilizării în motoarele cu ardere internă, unde doriți cât mai pură de metan posibil.
dacă sunteți îngrijorat de mirosul de biogaz, care este foarte asemănător cu cel al gazelor naturale produse comercial, atunci îl puteți filtra în câteva moduri. Cel mai ușor este să-l bați prin apă. Adăugarea hidroxidului de sodiu (aka drain cleaner, NaOH) în apă va crește eficiența procesului. De asemenea, puteți trece biogazul printr-o cutie de rugină de fier, care reacționează cu hidrogenul sulfurat și îl îndepărtează.
eliminarea dioxidului de carbon din biogaz crește potența acestuia, făcându-l mai dens din punct de vedere energetic pentru stocarea eficientă pe termen lung sau pentru utilizarea de către motoarele cu ardere internă. O modalitate este de a balona soluția printr-o soluție de hidroxid de calciu (CaOH). În timp ce orice bază ar face trucul, cum ar fi hidroxidul de sodiu menționat mai sus, hidroxidul de calciu este frumos, deoarece poate fi parțial întinerit prin expunerea la oxigen, permițându-i să dureze mult mai mult.
controlul temperaturii
bacteriile care produc biogaz pot trăi într – o gamă largă de temperaturi, de la îngheț până la 140F. cu toate acestea, intervalul optim de temperatură este de la 70F-105F. sub aproximativ 70F, bacteriile produc substanțial mai puțin biogaz, care este unul dintre principalele motive pentru care septicul dvs. nu produce cantități semnificative de biogaz. Orice mai mare de aproximativ 105F și bacterii termofile începe să preia, care crește cantitatea de dioxid de sulf mirositor produs, și va încetini producția de temperatura merge sub 105F mai târziu.
în timpul verii, în majoritatea climatelor, un digestor de biogaz ar trebui să funcționeze destul de bine. Un digestor care rulează la cald poate fi păstrat la umbră sau vopsit în alb, în timp ce un digestor care rulează la rece poate fi vopsit în negru și plasat la soare.
Dacă intenționați să rulați digestorul în timpul iernii, cel mai probabil va avea nevoie de izolație sau căldură externă pentru a continua să funcționeze. În timp ce bacteriile produc o parte din căldura proprie, vor avea nevoie de asistență în toate climatele, cu excepția celor mai blânde sau tropicale.
digestoarele îngropate sau subterane vor avea nevoie de izolație pentru a le menține izolate de temperatura solului, care este prea rece pentru a permite o producție suficientă de biogaz.
siguranță
biogazul în forma sa naturală nu este exploziv, dar dacă este lăsat să se amestece cu oxigenul, atunci formează un amestec inflamabil. Manualul biogazului recomandă următoarele măsuri de precauție:
- păstrați digestoarele de biogaz cel puțin ușor presurizate, astfel încât oxigenul să nu-l poată obține
- digestoarele trebuie să funcționeze într-o zonă bine ventilată
- opritoare de flacără, cum ar fi un barbotor de apă trebuie instalat în liniile de alimentare între arzătoare și rezervoarele de stocare.
însămânțarea și pornirea inițială
toate digestoarele de biogaz sunt alimentate de bacterii și trebuie inoculate cu bacterii adecvate pentru a funcționa bine. Gunoiul de grajd umed care nu s-a uscat niciodată poartă organismele adecvate. Adăugarea oricărei sume va începe procesul, dar cu cât adăugați mai mult, cu atât va merge mai repede.
generatoarele continue de biogaz vor continua să funcționeze după însămânțarea inițială, atât timp cât sunt menținute în funcțiune și nu sunt lăsate să se usuce.
lot digestoare sunt de obicei însămânțate cu o parte din ceai compost extras din termen anterior, care este bogat cu bateria corespunzătoare.
desigur, dacă intenționați să vă rulați digestia în primul rând pe gunoi de grajd, atunci nu trebuie să aveți grijă deosebită.
ce pot pune într-un digestor de biogaz
orice materie organică se va descompune și va produce metan într-un digestor de biogaz. Cele mai populare și productive materiale sunt gunoiul de grajd și vegetația plantelor.
orice lucru pe care l-ați arunca în mod normal în grămada de compost va funcționa cu un digestor de biogaz.
ca o grămadă tipică de compost fierbinte, digestoarele de biogaz funcționează cel mai eficient, producând cât mai mult gaz posibil, atunci când există un amestec bun de carbon și azot. Acest lucru poate fi realizat prin includerea unui amestec bun de „maro” și „verde”, păstrând în același timp un ochi pe cât de bine digestorul este de a face. Dar, în general, îngrășămintele se descurcă destul de bine pe cont propriu, fără a fi nevoie să obțineți un amestec corect.
dacă sunteți tipul de măsurare, atunci ridicați o copie a manualului biogaz, care are tabele mari care arată raportul de azot carbon al celor mai comuni aditivi de compostare.
Cât Biogaz Primești?
unele valori de producție acceptate în mod obișnuit:
- gunoiul produce 4-9.6 picioare cubice / pound
- Lemn produce aproximativ 8 picioare cubice / pound
- paie produce aproximativ 3.2 – 4.8 picioare cubice / pound
- legume produce aproximativ 8 – 12.8 picioare cubice / pound
- iarba decupaje produce aproximativ 4.8 picioare cubice / pound
cât de mult biogaz te depinde de ce material ai pus în acolo, și condițiile digestorului. Temperaturile bune și inocularea adecvată (însămânțarea) asigură o producție optimă.
biogazul produce aproximativ 654 Btu de căldură pe picior cub de gaz
micul exemplu de digestor de biogaz din videoclipul de mai sus produce suficient metan pentru a alimenta un arzător de sobă timp de 45 de minute pe zi într-un singur tambur de 55 de galoane. Această producție provine dintr-o singură încărcare de 1/3 gunoi de grajd și 1/3 apă, care durează aproximativ 3 săptămâni fiecare încărcare.
ce ruleaza pe biogaz
orice aparat care ruleaza pe propan, butan, sau gaze naturale pot fi convertite pentru a rula pe biogaz:
- Încălzitoare de spațiu
- încălzitoare de apă
- gamele de gaz / cuptoare
- frigidere propan
- lumini / felinare
- motoare cu combustie internă
- haine uscător
biogazul este mai puțină energie pe volum decât alte tipuri de gaz. Deci, în timp ce va arde foarte bine într-un aparat de propan sau gaz natural fără modificări, nu va produce la fel de multă căldură ca înainte.
aventurosul poate remedia această deficiență prin forarea orificiului (găurii) arzătorului cu o cantitate setată, permițând să curgă mai mult gaz. În manualul biogaz, autorul oferă instrucțiuni extinse cu privire la modul de a calcula cât de mult mai mare gaura trebuie să fie să funcționeze corect.
Cât De Mult Biogaz Ai Nevoie?
iată un tabel cu cantitatea estimată de energie, în BTU-uri, utilizată de aparatele obișnuite cu gaz. Folosind cifra de 654 btu / picior cub, am calculat, de asemenea, volumul brut de gaz care ar fi utilizat pe oră, într-un aparat modificat pentru a rula biogazul.
| aparat | Btu / hr | cu ft / hr |
|---|---|---|
| încălzitoare de apă (6 gpm) | 225 | 0.344037 |
| gama de gaz arzător | 9 | 0.013761 |
| cuptor cu gaz pe picior cubic | 8 | 0.012232 |
| propan frigider pe picior cubic | 2.3 | 0.003517 |
| lanterne pe manta | 1.5 | 0.002294 |
| motoare cu combustie internă pe hp | 10.7 | 0.016361 |
| uscător de haine | 22 | 0.033639 |
evaluările pentru încălzitoarele spațiale variază destul de mult, dar pot fi împărțite la 654 pentru a obține cifra pe oră în termeni de metri cubi de biogaz.
generarea de biogaz din deșeuri umane
biogazul poate fi generat din deșeuri umane, este de fapt un producător destul de productiv. Dar există o serie de considerente de luat în considerare atunci când faceți acest lucru.
pentru aceia dintre noi care speră să-și conducă întreaga casă cu deșeuri umane, acest lucru, din păcate, nu este realist, deoarece cantitatea de deșeuri produse pe persoană este de fapt destul de mică în comparație cu necesarul de gaz al persoanei tipice. Omul singur nu va face suficient gaz.
compostul de deșeuri umane poate fi amestecat cu alte surse organice pentru a crește producția, dar trebuie să se acorde atenție prevenirii bolilor. În timp ce deșeurile umane sunt foarte frecvent utilizate ca îngrășământ în întreaga lume, sigur că luați măsuri de precauție adecvate pentru reglementările din jurisdicția dvs.
ce este mai exact biogazul?
biogazul este un amestec natural de metan în principal cu dioxid de carbon și vapori de apă, care este produs de bacterii care prosperă în medii cu oxigen scăzut (anaerob).
procesul de producere a biogazului este foarte similar cu compostarea obișnuită, cu excepția faptului că se face de obicei sub formă lichidă, mai degrabă decât o grămadă solidă, iar procesul de fermentare trebuie să se întâmple într-un recipient etanș la aer pentru a menține oxigenul și a stoca biogazul produs. Dar, ambele au ca rezultat un îngrășământ organic minunat la final.
zonele agricole din întreaga lume produc biogaz de ceva timp. Fermierii germani, în special, au fost foarte activi construind instalații de biogaz la scară industrială pentru a reutiliza gunoi de grajd, porumb și deșeuri alimentare pentru a produce energie electrică. Fabricile germane de biogaz au produs 2.291 megawați de energie electrică în 2010. În țările în curs de dezvoltare, generatoarele de biogaz de dimensiuni mici au devenit foarte populare, oferind propan ca gaz de gătit pentru utilizare în casele fermierilor.
cum se face biogazul?
biogazul este produs prin fermentarea materialului organic într-un mediu cu oxigen scăzut, de obicei un butoi sau o cisternă etanșă. Se amestecă materialul organic cu apă pentru a forma o suspensie umedă de aproximativ 90% apă totală în greutate. Fermentați într – un recipient la 70F – 105F timp de aproximativ 2-4 săptămâni, colectând gazul pe măsură ce se dezvoltă.
cât durează producerea biogazului?
producția de biogaz durează de obicei 5-14 zile într – un generator de biogaz cu temperatură scăzută care funcționează eficient. Temperaturile sub 70F sau peste 140F, inocularea necorespunzătoare sau stocul de furaje slab / contaminat pot crește semnificativ timpul de producție până la Luni.