Enerji fiyatlarındaki artış, alternatif ısıtma seçenekleri arayışını zorluyor. Mevcut organik hammaddelerden kendi kendine biyogaz üretimi ile iyi sonuçlar elde edilebilir. Bu yazımızda üretim döngüsü, biyoreaktör cihazı ve ilgili ekipmanlardan bahsedeceğiz..
Temel çalışma kurallarına tabi olarak, bir gaz reaktörü tamamen güvenlidir ve küçük bir eve, hatta bütün bir tarımsal sanayi kompleksine bile yakıt ve elektrik sağlayabilir. Biyoreaktörün çalışmasının sonucu sadece gaz değil, aynı zamanda doğal humusun ana bileşeni olan en değerli gübre türlerinden biridir..
Biyogaz nasıl elde edilir
Biyogaz elde etmek için, organik hammaddeler, yaşamları boyunca metan yayan çeşitli bakteri türlerinin gelişmesine elverişli koşullara yerleştirilir. Biyokütle üç dönüşüm döngüsünden geçer ve her aşamada farklı anaerobik organizma türleri yer alır. Ömürleri için oksijen gerekli değildir, ancak hammaddenin bileşimi ve kıvamı ile sıcaklık ve iç basınç büyük önem taşımaktadır. 40–60 ° C sıcaklık ve 0,05 atm’ye kadar basınca sahip koşullar optimum kabul edilir. Yüklenen ham madde, birkaç haftadan altı aya kadar süren uzun süreli aktivasyondan sonra gaz üretmeye başlar..
Hesaplanan hacimde gaz salınımının başlangıcı, bakteri kolonilerinin zaten çok sayıda olduğunu gösterir, bu nedenle 1-2 hafta sonra reaktöre taze hammadde dozlanır, bu da neredeyse hemen etkinleştirilir ve üretim döngüsüne girer..
Optimal koşulları korumak için, ham maddeler, sıcaklığı korumak için gaz ısıtmadan gelen ısının bir kısmı kullanılarak periyodik olarak karıştırılır. Elde edilen gaz% 30 ila% 80 arasında metan,% 15-50 karbon dioksit, azot, hidrojen ve hidrojen sülfitin küçük safsızlıklarını içerir. Evde kullanım için, gaz ondan karbondioksiti uzaklaştırarak zenginleştirilir, ardından yakıt çok çeşitli güç ekipmanlarında kullanılabilir: enerji santrallerinin motorlarından ısıtma kazanlarına.
Hangi hammaddeler üretime uygundur?
Yaygın inanışın aksine gübre, biyogaz üretimi için en iyi hammadde değildir. Bir ton temiz gübrenin yakıt çıkışı sadece 50-70 m3 % 28-30 konsantrasyon ile. Bununla birlikte, reaktörün verimli çalışması için hızlı başlatma ve bakım için gerekli bakterilerin çoğu hayvan atıklarında bulunur..
Bu nedenle gübre, mahsul ve gıda sanayi atıkları ile 1: 3 oranında karıştırılır. Aşağıdakiler bitki hammaddesi olarak kullanılır:
İşlenmemiş içerikler 1 ton hammaddeden çıktı СН konsantrasyonu4 Mısır sapı ve koçanlarından silaj 400 m3 % 50-56 Çim ve tahıl silajı 200-230 m3 % 49-54 Yemlik patates, pancar, tahıl 500-600 m3 % 50-65 Fırıncılık ve gıda endüstrisinden kaynaklanan atıklar (soya fasulyesi, yulaf) 700-750 m3 % 55-58 Bitkisel yağlar, katı yağ, gliserin 8500-1200 m3 % 65-68 Ham maddeler reaktöre kolayca dökülemez, biraz hazırlık yapılması gerekir. Orijinal substrat 0,4-0,7 mm’lik bir fraksiyona kadar ezilir ve kuru ağırlığın yaklaşık% 25-30’u kadar bir miktarda su ile seyreltilir. Büyük hacimlerde karışım, homojenleştirme cihazlarında daha kapsamlı karıştırma gerektirir ve ardından reaktöre yüklenmeye hazır hale gelir..
Biyoreaktör yapımı
Reaktörün yerleştirilmesi için gereken şartlar, pasif bir septik tank ile aynıdır. Biyoreaktörün ana kısmı, tüm fermantasyon sürecinin gerçekleştiği bir kap olan sindiricidir. Kütleyi ısıtmanın maliyetini düşürmek için reaktör toprağa kazılır. Bu nedenle, ortamın sıcaklığı 12–16 ° C’nin altına düşmez ve reaksiyon sırasında oluşan ısı çıkışı minimum kalır.
Biyogaz tesisi şeması: 1 – hammadde yükleme hunisi; 2 – biyogaz; 3 – biyokütle; 4 – tank kompansatörü; 5 – atık çıkarma için kapak; 6 – basınç tahliye vanası; 7 – gaz tüpü; 8 – su sızdırmazlığı; 9 – tüketicilere
3 m3’e kadar çürütücüler için3 naylon kapların kullanılmasına izin verilir. Duvarlarının kalınlığı ve malzemesi ısı çıkışını engellemediğinden, kaplar genleşmiş polistiren veya neme dayanıklı mineral yün katmanları ile kaplanmıştır. Çukurun tabanı, reaktörün zeminden sıkışmaması için 7-10 cm takviyeli şap ile betonlanır..
Büyük reaktörlerin yapımı için en uygun malzeme güçlendirilmiş kildite betondur. Yeterli mukavemete, düşük ısı iletkenliğine ve uzun bir hizmet ömrüne sahiptir. Odanın duvarlarını dökmeden önce, karışımı reaktöre beslemek için eğimli bir boru monte etmek gerekir. Çapı 200-350 mm, alt ucu alttan 20-30 cm olmalıdır.
Çürütücünün üst kısmında bir gaz tankı vardır – gazı en üst noktada yoğunlaştıran bir kubbe veya konik yapı. Gaz tutucu sac metalden yapılabilir, ancak küçük tesisatlarda kemer tuğla ile yapılır ve daha sonra çelik hasır ile döşenir ve sıvalıdır. Bir gaz tankı inşa ederken, üst kısmında iki borudan oluşan sızdırmaz bir geçiş sağlamak gerekir: gaz girişi ve bir basınç tahliye vanasının montajı için. Harcanan kütleyi pompalamak için 50-70 mm çapında başka bir boru döşenmiştir..
Reaktörün kapasitesi kapatılmalı ve 0,1 atm basınca dayanmalıdır. Bunun için, çürütücünün iç yüzeyi bitümlü sürekli bir su yalıtımı tabakası ile kaplanır ve gaz tankının üstüne sızdırmaz bir kapak monte edilir..
Gaz giderme ve zenginleştirme
Gaz tutucunun kubbesinin altından, gaz, bir boru hattından su sızdırmazlığı olan bir kaba yönlendirilir. Tüp çıkışının üzerindeki su tabakasının kalınlığı reaktördeki çalışma basıncını belirler ve genellikle 250-400 mm’dir..
Su sızdırmazlığından sonra gaz, ısıtma ekipmanında ve yemek pişirmek için kullanılabilir. Ancak içten yanmalı motorların çalışması için daha yüksek bir metan içeriğine ihtiyaç vardır, bu nedenle gaz zenginleştirilir..
Zenginleştirmenin ilk aşaması, gazdaki karbondioksit konsantrasyonunu azaltmaktır. Bunu yapmak için, kimyasal absorpsiyon prensibine göre veya yarı geçirgen membranlar üzerinde çalışan özel ekipman kullanabilirsiniz. Evde, CO2’nin yarısına kadar çözündüğü su kolonundan gaz geçirerek de zenginleştirme mümkündür.2. Gaz, tüp şeklindeki havalandırıcılardan küçük kabarcıklar halinde püskürtülür, karbonatlı su periyodik olarak uzaklaştırılmalı ve normal atmosferik koşullar altında püskürtülmelidir. Bitki yetiştirme komplekslerinde, bu tür su hidroponik sistemlerde başarıyla kullanılmaktadır..
Zenginleştirmenin ikinci aşamasında gazın nem içeriği azaltılır. Bu özellik, fabrikada üretilen pansuman ekipmanlarının çoğunda bulunur. Ev yapımı kurutucular, silika jel ile doldurulmuş bir Z tüpü gibi görünür.
Biyogaz kullanımı: özgüllük ve ekipman
Çoğu modern ısıtma ekipmanı modeli, biyogazla çalışmak üzere tasarlanmıştır. Eski kazanlar, brülör ve hava-gaz hazırlama cihazı değiştirilerek nispeten kolayca yeniden donatılabilir..
Çalışma basıncı altında gaz elde etmek için, tasarım basıncının 1,2 katı bir basınçta çalışmak üzere ayarlanmış, bir alıcıya sahip geleneksel bir pistonlu kompresör kullanılır. Basınç normalizasyonu, bir gaz basınç regülatörü tarafından gerçekleştirilir, bu, düşmeleri önlemeye ve eşit bir alevi korumaya yardımcı olur.
Biyoreaktör performansı, tüketimden en az% 50 daha yüksek olmalıdır. Üretimde fazla gaz üretilmez: Basınç 0,05-0,065 atm’yi aştığında, reaksiyon neredeyse tamamen yavaşlar ve yalnızca gazın bir kısmı dışarı pompalandıktan sonra geri yüklenir.
Biyogaz tesisi: organik atıkları karlı bir şekilde geri dönüştürmek
Organik atıkların karlı bir şekilde geri dönüştürülmesi için biyogaz tesisleri artık büyük bir önem taşıyor. Bu tesisler biyolojik olarak çoğalan organik atıkları tersine çevirmekten sorumlu, işlem sonucunda ise yakıt ve endüstriyel yükleri elde etmek için kullanılan ürün elde etmek dahil farklı ürünler üretebilen karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu yapı, atık kullanımını engelleyerek karbon ayak izini azaltırken aynı zamanda işletme giderlerinde ve üretkenliğe küçük ölçekte ve büyük ölçekte ciddi oranda tasarruf sağlıyor.
Mühendislik sistemleri 
Biyogaz tesisi: organik atıkları karlı bir şekilde geri dönüştürmek artık mümkün. Bu alanda çalışan tesislerin, enerji üretiminde ve atık yönetiminde önemli bir rolü bulunuyor. Bu tür bir tesisi kurmayı düşünen biri olarak, başarılı bir biyogaz tesisi nasıl planlanır ve işletilir? Karlılık potansiyelinin yanı sıra, tesisin çevre üzerindeki etkisi ve teknik gereklilikler nelerdir? İlgili maliyetler ne düzeyde olabilir? Yardımcı olabilecek bilgilere ve tavsiyelere sahip olanlar, deneyimlerini paylaşabilir mi? Teşekkürler!
Biyogaz tesisi kurmak isteyen biri olarak öncelikle başarılı bir planlama yapılmalıdır. Tesisin büyüklüğü, yer seçimi, atık kaynağı ve teknik gereksinimler iyi belirlenmeli. Enerji üretiminde etkinliği artırmak için proses optimizasyonu ve kaliteli ekipmanların tercih edilmesi önemlidir. Ayrıca atık yönetimi ve çevre üzerindeki etkileri göz önünde bulundurarak tesisin sürdürülebilir olması sağlanmalıdır.
Maliyetler ise genellikle yatırım maliyetleri, işletme giderleri ve bakım maliyetlerinden oluşur. Ancak biyogaz tesisleri devlet teşvikleri ve enerji satışından elde edilecek gelirler ile karlılık potansiyeline sahiptir. Bu nedenle detaylı bir maliyet analizi yapılmalı ve iyi bir finansal planlama yapılmalıdır.
Daha fazla bilgi ve tavsiye almak için sektörde deneyim sahibi kişilerle görüşmek, benzer projeleri incelemek ve alanında uzman danışmanlardan destek almak faydalı olacaktır. Başarılı bir biyogaz tesisi kurmak için sabır, özveri ve doğru stratejilerle hareket etmek önemlidir. Başarılar dilerim!