Обігріє та виготовить біогаз. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Обігріє та виготовить біогаз. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Біогаз. Використовувався ще в Стародавньому Китаї, а потім через тисячоліття знову "відкритий" як "нетрадиційне, екологічно чисте джерело енергії XXI століття", приковує він до себе все більшу увагу і в нашій країні. Свідченням цього може, зокрема, бути неухильне зростання пов'язаних із біогазом публікацій.

Підтвердженням неухильного зростання популярності, а також невичерпності теми про технічні рішення для отримання та практичного використання "цінного газоподібного продукту анаеробної (тобто відбувається без доступу повітря) ферментації (перепревання) органічних речовин, що потрапляли раніше під категорію нікчемних покидьків", є і ця стаття.

Біогаз за своєю суттю - "пекельна" суміш. Його основні компоненти: метан (55-70%) та вуглекислий газ (28-43%); у невеликих кількостях є тут і інші сполуки, у тому числі - хімічно агресивні. Наприклад, сірководень. І це не можна не враховувати при створенні установки для отримання біогазу, враховуючи, що в середньому 1 кг органічної речовини, що біологічно розкладається на 70%, виробляє 0,18 кг метану, 0,32 кг вуглекислоти, 0,2 кг води та 0,3 XNUMX кг нерозкладного залишку.

Оскільки розкладання органічних відходів із виділенням біогазу - результат діяльності певних типів бактерій, дуже істотно тут позначається довкілля. Зокрема температура. Виявляється: що тепліше, то вища швидкість і ступінь ферментації органічної сировини.

Адже в нас, як кажуть, не Ташкент, значить - потрібен підігрів маси, що зброджується. Завдання це найпростіше, мабуть, вирішити, використовуючи тепло, що виділяється при розкладанні гною. У нього-то і треба помістити "газопровідний центр" установки - так званий "метантанк", який можна виконати з 2...5-мм листів "нержавійки", зварених двічі: спочатку електричним зварюванням, а потім (для надійності) газовим. До того ж – передбачити і дозаправку біогазової установки сировиною, а також видалення відходів із робочої зони.

За одними вдалими технічними рішеннями приходили інші. І ось нарешті технологія набула вигляду, представленого на ілюстраціях.

Обігріє та приготує біогаз
Мал. 1. Біогазова установка: 1 - аеробний ферментер (стійка до корозії - наприклад, дерев'яна - коробчаста конструкція з задньою і передньою стінками, що відкидаються), 2 - покриття (з дерев'яних щитів), 3 - заливна горловина метантенка (зварна конструкція з 2,5- мм "нержавійки"), 4 - метантенк (з відповідної за габаритами ємності для зберігання хімічних добрив, нафтопродуктів; або зварюється з 2,5...5-мм "нержавійки"), 5 - механічна мішалка (зварна конструкція з "нержавійки") ), 6 - патрубок відбору біогазу, 7 - теплоізоляційний прошарок з керамзиту або пінопласту, 8 - гратчаста підлога (з дерев'яного бруса 100x100 мм), 9 - зливний кран, 10 - технологічний канал, 11 -підставка цегляна, (зі 12-мм відрізка труби 100x32, "нержавіюча сталь"), 5 - повітродувка (або ковальське хутро)

Обігріє та приготує біогаз
Мал. 2. Пристрій для відведення конденсату з біогазопроводу: 1 - біогазопровід, 2 - V-подібна трубка (довжина вільної гілки "X" повинна бути більшою, ніж виражений в міліметрах водяного стовпа тиск біогазу в магістралі), 3 - конденсат

Циліндрична металева ємність - метантенк - із заливною горловиною, зливним краном, механічною мішалкою та патрубком відбору біогазу об'єднані в компактну конструкцію (див. рис. ), для виготовлення якої якнайкраще підійдуть, наприклад, ємності з-під хімічних добрив, інші деталі вузли з "нержавійки". Причому сам "газопроизводящий центр" розташований усередині аеробного ферментера, який можна зробити прямокутним (наприклад, з пиломатеріалів).

Дві бічні стінки у ферментера знімні для полегшення вивантаження відпрацьованого гною. Підлога ж зроблена гратчастою. Через технологічний канал, що знаходиться під ним, проганяється повітря. Для цього використовується нагнітач типу ковальського хутра або спеціальне повітродувка.

Зверху ферментер рекомендується закрити дерев'яними щитами, А щоб зменшити втрати тепла, стінки та днище виконати з теплоізоляційним прошарком.

У метантенк через горловину заливають попередньо підготовлений гній із коров'ячою сечею. Вологість "технологічної сировини" має бути в межах 88-92%. Причому рівень цієї жижі контролюють по нижній частині заливної горловини. Аеробний ферментер через верхню частину заповнюють твердим підстилочним гноєм або сумішшю останнього з пухким сухим органічним наповнювачем (солома, тирсу) вологістю 65-69%.

При подачі нагнітачем повітря в ферментер починає розкладатися органіці, виділяється тепло. Його цілком достатньо для підігріву метантенка, вміст якого перемішується (благо на те є спеціальна мішалка, а також відоме кожному ще зі школи фізичне явище – конвекція). В результаті відбувається виділення біогазу. Він накопичується у верхній честі метантенка. Через спеціальний патрубок біогаз відводять у "магістраль" та використовують для побутових потреб.

При експлуатації цієї біогазової установки (як, зрештою, і більшості інших пристроїв-аналогів) слід пам'ятати про необхідність забезпечення біохімічної рівноваги. Адже іноді темпи вироблення кислот бактеріями, що беруть участь у процесі анаеробної ферментації, вищі за темпи їх споживання бактеріями іншої групи учасників. У такому разі, як зазначав уже журнал у своїх колишніх публікаціях, кислотність маси зростає, а вихід біогазу знижується. Положення може бути виправлено або зменшенням щоденної порції сировини, або збільшенням її розчинності (по можливості гарячою водою), або, нарешті, добавкою речовини, що нейтралізує (наприклад, вапняного молока, пральної або питної соди).

Виробництво біогазу може зменшитися за рахунок порушення співвідношення між вуглецем та азотом. Положення виправляють, вводячи метантенк речовини,

містять азот, - сечу або в невеликій кількості солі амонію, що використовуються зазвичай як хімічні добрива (50-100 г на кубометр сировини).

Не можна також забувати, що висока вологість і наявність сірководню (зміст якого біогаз може досягати 0,5%) стимулюють підвищену корозію металевих частин установки. Тому стан решти елементів ферментера і метантенка треба регулярно контролювати. І в місцях пошкоджень ретельно захищати (найкраще свинцевим суриком - в один або два шари, - з наступним покриттям двома шарами будь-якої олійної фарби).

Відходи після переробки у біогазовій установці виходять знезараженими. Їх добре використовувати як високоякісні добрива. Але також виробляється і найголовніше - газ. Причому в обсязі, цілком достатньому для двоконфорної плити.

Така установка окупиться вже протягом року лише за рахунок утилізації відходів в особистому господарстві.

Автор: О.Ковальов

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Безкаркасні сонячні панелі на липкій основі 29.05.2021

У майбутньому сонячні панелі можуть стати повсюдним елементом зовнішнього оздоблення будівель та споруд. Але тільки не в нинішньому вигляді, який має на увазі складні монтажні роботи на досить міцному каркасі. Проривом обіцяють стати безкаркасні сонячні панелі, запропоновані сінгапурською компанією Maxeon Solar Technologies. Панелі Maxeon Air легкі, гнучкі та несуть клейову основу, що спрощує монтаж на будь-якій поверхні.

Вперше за приблизно 50 років випуску сонячних панелей можна буде відмовитися від складних робіт та дорогих супутніх витрат при розгортанні сонячних ферм. Сьогодні сонячні панелі є досить важкими і великими плитами, які необхідно встановлювати на спеціальному каркасі. Ферму з таких панелей витримає не кожен дах, в який під час проектування будівель не було внесено коректив на опір надмірному навантаженню. З панелями Maxeon Air все буде набагато простіше і це не всі новації, які вони можуть запропонувати.

Основа панелей Maxeon Air допускає приклеювання та відклеювання панелей під час монтажу. Вони гнучкі та до певної межі без утворення тріщин можуть повторювати вигин даху або іншої поверхні, на яку монтуватимуться. ККД панелей досить високий і сягає 20,9%. Виробляти електрику вони можуть навіть у затіненому стані, коли більшість сучасних панелей просто відключилися б.

Важать панелі Maxeon Air вдвічі менше, ніж звичайні – 6 кг/м2. Передбачається, що такі панелі масово встановлюватимуться на дахи комерційних будівель, в які не було закладено достатньо запасу міцності. У Європі, наприклад, з таких дахів набереться 4 ГВт і з Європи почнеться перевірка можливостей панелей Maxeon Air. У компанії розраховують, що низка пілотних ферм буде розгорнута до кінця поточного року, а наступного року панелі Maxeon Air надійдуть у вільний продаж.

Інші цікаві новини:

▪ Яєчник надрукували на 3D-принтері

▪ Рубіновий шоколад

▪ Інтерактивне телебачення Hybridcast

▪ Системна плата ASRock Rack TRX40D8-2N2T

▪ LM26LV - низьковольтний датчик температури / температурний ключ

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Прошивки. Добірка статей

▪ стаття Прекрасний новий світ. Крилатий вислів

▪ стаття Якщо молекули рухаються, чому ми не бачимо, що речі змінюються? Детальна відповідь

▪ стаття Дуб скельний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Простий УМЗЧ на мікросхемі TDA7294 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Стереофонічний УКХ-ЧМ приймач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт