沼氣生產的特殊性
沼氣是生物底物發酵的結果。它被水解、產酸和產甲烷的細菌分解。細菌產生的氣體混合物證明是可燃的，因為。含有很大比例的甲烷。
就其特性而言，它實際上與用於工業和家庭需求的天然氣沒有區別。
如果需要，每個房主都可以購買一個工業沼氣廠，但價格昂貴，而且投資在 7-10 年內會得到回報。因此，努力並用自己的雙手製作生物反應器是有意義的。
沼氣是一種環保燃料，其生產技術對環境沒有特別的影響。此外，作為沼氣的原料，使用需要處理的廢物。
它們被放置在進行處理的生物反應器中：
- 一段時間內，生物質會暴露在細菌中。發酵時間取決於原料的量；
- 由於厭氧菌的活動，釋放出可燃氣體混合物，其中包括甲烷（60%）、二氧化碳（35%）和一些其他氣體（5%）。此外，在發酵過程中，會釋放少量具有潛在危險的硫化氫。它是有毒的，因此人們非常不希望接觸它；
- 來自生物反應器的氣體混合物被清潔並進入儲氣罐，並儲存在那裡，直到用於其預期目的；
- 儲氣罐中的氣體可以像天然氣一樣使用。它適用於家用電器 - 燃氣灶，加熱鍋爐等；
- 分解的生物質必須定期從發酵罐中取出。這是額外的努力，但努力會得到回報。經過發酵，原料變成優質肥料，用於田間和花園。
沼氣廠只有在私人住宅的所有者能夠不斷獲得來自畜牧農場的廢物的情況下才有益。平均而言，1立方米。底材可獲得70-80立方米。沼氣，但產氣不均衡，取決於許多因素，包括。生物質溫度。這使計算複雜化。
沼氣廠是農場的理想選擇。動物糞便可以提供足夠的氣體來充分加熱住宅和附屬建築。
為使產氣過程穩定、連續，最好建幾座沼氣廠，將底物分時放入發酵罐。這些裝置並行運行，原材料按順序裝入其中。
這保證了氣體的持續生產，因此可以連續供應給家用電器。
理想情況下，應該加熱生物反應器。每升高 10 度的熱量，氣體的產量就會翻一番。雖然加熱的安排需要投資，但它的回報是更高的設計效率。
由臨時材料組裝而成的自製沼氣設備比工業生產工廠便宜得多。它的效率較低，但與投入的資金完全對應。如果您可以獲得肥料並且願意自己努力組裝和維護結構，這是非常有益的。
生物燃料效率
來自垃圾和糞便的沼氣是無色無味的。它提供的熱量與天然氣一樣多。一立方米沼氣提供的能量相當於 1.5 公斤煤。
大多數情況下，農場不處理牲畜的廢物，而是將其儲存在一個區域。結果，甲烷被釋放到大氣中，糞便失去了作為肥料的特性。及時處理的廢物將為農場帶來更多好處。
以這種方式計算糞便處理效率很容易。母牛平均每天提供 30-40 公斤的糞便。從這個質量中，獲得了 1.5 立方米的氣體。從這個量，發電量為 3 kW / h。
沼氣廠是如何工作的？
沼氣生產裝置的操作原理非常簡單：
- 用水稀釋的生物質被裝入密封容器中，開始“發酵”並釋放氣體；
- 定期更新罐中的內容 - 排出經過細菌處理的原料並添加新鮮原料（平均每天約 5-10%）；
- 儲氣罐上部積存的氣體通過專用管輸送至集氣器，再輸送至家用電器。
沼氣廠示意圖。
什麼原料適合做生物反應器？
沼氣廠只有在每天補充新鮮有機物質（牲畜和家禽的糞便或糞便）的情況下才能盈利。切碎的草、頂部、樹葉和生活垃圾（特別是蔬菜皮）也可以混合到生物反應器中。
裝置的效率很大程度上取決於原料的類型。已經證明，在相同的質量下，最大的沼氣產量來自豬糞和火雞糞。反過來，牛糞和青貯飼料在相同負載下產生的氣體更少。
使用生物原料進行家庭取暖。
什麼不能用於沼氣廠？
有一些因素可以顯著降低厭氧菌的活性，甚至完全停止沼氣的產生過程。不允許原材料含有：
- 抗生素；
- 模具;
- 合成洗滌劑、溶劑和其他“化學物質”；
- 樹脂（包括針葉樹的鋸末）。
使用已經腐爛的肥料效率低下——只裝載新鮮或預乾燥的廢物。此外，不應允許原材料積水 - 95% 的指標已被視為關鍵。然而，仍然需要向生物質中添加少量純水——以促進其裝載並加速發酵過程。將糞肥和廢物稀釋至稀粗麵粉的稠度。
如何確保生物質活性
對於適當的生物質發酵，最好加熱混合物。在南部地區，氣溫有助於發酵的開始。如果您住在北邊或中間車道，您可以連接額外的加熱元件。
要開始這個過程，需要 38 度的溫度。有幾種方法可以提供它：
- 反應器下方的線圈，連接到加熱系統；
- 罐內的加熱元件；
- 用電加熱器直接加熱水箱。
生物體已經包含產生沼氣所需的細菌。當氣溫升高時，它們會醒來並開始活動。
最好用自動加熱系統加熱它們。當冷物質進入反應器時它們會打開，當溫度達到所需值時它們會自動關閉。這種系統安裝在熱水鍋爐中，可以在燃氣設備商店購買。
如果您提供加熱到 30-40 度，則需要 12-30 天來處理。這取決於質量的組成和體積。當加熱到50度時，細菌活動增加，加工需要3-7天。這種裝置的缺點是維持高溫的高成本。它們與接收的燃料量相當，因此系統效率低下。
另一種激活厭氧菌的方法是生物質混合。您可以在鍋爐中獨立安裝軸，並在必要時將手柄拉出以攪拌質量。但是，設計一個無需您參與即可混合質量的自動系統要方便得多。
使用沼氣滿足家庭需求的特點
這類能源的範圍相當廣泛。由於使用沼氣作為燃料，可以產生電力，獲得熱水或蒸汽。實踐中有許多使用生物燃料為道路運輸提供燃料的例子。
但是為了避免使用這種燃料時農場出現問題，為產生的沼氣配備儲存裝置非常重要，並在現場為氣罐分配正確的位置。這種類型的沼氣廠是開闢創造無廢物工業的可能性的設備。
在這方面，西歐個別國家就是一個很好的例子。
這種類型的沼氣廠是開闢創造無廢物工業的可能性的設備。在這方面，西歐個別國家就是一個很好的例子。
例如，在丹麥，這類燃料的產量已達到該國能源資源總量近 20% 的水平。在世界的大部分地區——印度和中國——沼氣廠佔了數十萬個。
用於生產生物燃料的強大工業裝置。這種結構能夠完全為大型農業結構提供生物燃料。世界各地使用了大量此類系統。並且數量增長繼續積極
世界各地對沼氣生產過程的興趣顯著增加並非沒有道理。
這是被歸類為替代能源並被他們視為未來的能源選擇之一，因此農民、住房和公共服務管理者、私人家庭所有者和小企業正在密切關注技術的發展。
生物柴油相對於石油柴油的優勢
生物柴油不會污染地球。
如果我們談論購買現成的燃料，那麼從經濟角度來看，由石油製成的普通柴油將更有利可圖，因為它更便宜。如果這樣做 家裡的生物柴油 從購買的油中，它也很昂貴。當生產生物燃料有利可圖時，唯一的選擇就是擁有自己的石油。如果不是這種情況，請購買普通柴油並用它加熱。
使用生物燃料為房屋供暖的優勢：
- 儲存能量載體供應更安全 - 點火溫度為100度，而普通柴油在60度時點燃；
- 生物柴油不亂扔垃圾性質，含硫量極低；
- 生物柴油排放的二氧化碳很少。
儲存生物燃料更安全是好事，但這裡也並非一切都是完美的。三個月後，生物柴油開始分解成其組成部分，這施加了一些限制。
如何加熱生物反應器？
沼氣廠的設備位於地下。有必要準備所需體積的孔。它的牆壁可以密封加固，並用塑料、聚合物環或混凝土完成。
原材料的加工強度取決於密封性。理想情況下，您應該購買工廠製造的底部乾燥的聚合物環。這是一種更昂貴的解決方案，但可以避免額外的密封。
聚合物材料可抵抗潮濕和侵蝕性環境。它們不需要修理，如果損壞，可以快速更換。
因此，生物反應器必須加熱，尤其是在冬天。您可以安裝連接到家用加熱系統的線圈。
另一種方法是安裝電加熱元件。但是，更具成本效益的解決方案是連接到加熱系統。
沼氣廠可能會或可能不會在地下完成。有替代方法。例如，它可以在一個桶中進行，該桶將位於一個單獨的房間中。
例如，您也可以使用坦克。此選項將簡化加熱，但需要足夠的空間。
最簡單的安裝原理
對於簡單的沼氣生產系統，桶可以用作反應器。但是，它必須是乾淨的。不要使用含有有毒顆粒的容器，例如染料或毒素。這可以將微生物的生命活動降低到零。
桶應該是密封的，但它需要用於裝載生物質、抽氣和清除廢料的開口。為了簡化任務，您可以做出一個通用的結論，讓您可以執行所有操作。首先，將稀釋至克菲爾密度的生物質通過該孔倒入。之後，可以用軟木塞將其擰緊，並取出一根用於氣體的管子。
桶的氣體出口必須通過過濾器，因為生物物質釋放出高達 10% 的有害硫化氫和 35% 的碳，這會惡化甲烷的可燃性。裝有金屬屑的燒瓶可用於過濾硫化氫，消石灰漿適用於除碳。
通過過濾器後，氣體必須進入儲罐。為此，大容量的容器是合適的，其中必須放置收集器，它也是節省藍色燃料的容器。作為收集器，密閉聚乙烯或舊車攝像頭是合適的。
獨特性
在我們的生產中，使用了一種創新的方法來獲得生物燃料：首先，合成原材料（藻類生物質）用於生產，然後壓榨油，使用成熟的技術從中生產生物柴油燃料。與從植物油生產生物能源相比，這種從非食品原料中獲取生物燃料的全新方法具有許多優勢。這種生產的主要優勢是不受油籽產量及其成本（油菜籽和其他油類用作生產生物柴油的主要原料）的影響，其價格隨著生物燃料產量的增加而上漲。
消費者
我們計劃開展 B2B 計劃，理想情況下，我們將實施一家感興趣的公司的全部生物柴油生產。此類公司可能包括從事以下業務的公司：
鐵路和公路運輸
石油銷售
農工企業
組織
商業組織 CJSC“BioEnergoRoss”的目標是生產生物柴油燃料。管理團隊也是組織的創始人。投資者將獲得與所投資資金對應的部分公司股份。
營銷
產品
CJSC“BioEnergoRoss”生產主要產品 - 生物柴油，以及兩種副產品 - 甘油和牛和豬的食品添加劑（藻餅）。
操作和安全規則
定期裝載和卸載成品肥料，控制發酵條件，將確保沼氣廠的正確運行。
專業公司出售成批的有機發酵細菌來生產沼氣。
有嗜溫、嗜熱和嗜冷細菌。在嗜熱細菌的參與下，有機物的完全發酵將在 12 天內發生。嗜溫細菌的工作速度較慢，它們將在 20 天內處理原材料。
反應器中的生物質必須每天至少攪拌兩次，否則表面會形成結皮，阻止沼氣自由排出。在寒冷季節，應加熱反應器，保持最佳溫度以獲得最高產品產量。
裝入反應器的有機混合物不應含有防腐劑、清潔劑、對細菌生命有害並減慢沼氣產生的化學物質。
為了生物反應器的正確運行，必須遵循與任何氣體裝置相同的規則。如果設備是密閉的，沼氣及時排到儲氣罐，就沒有問題了。
如果氣體壓力超過標准或密封性破裂會中毒，有爆炸的危險，因此建議在反應器中安裝溫度和壓力傳感器。吸入沼氣也對人體健康有害。
自建說明
如果沒有組裝複雜系統的經驗，那麼在網上學習或為私人住宅開發最簡單的沼氣廠圖紙是有意義的。
設計越簡單，就越可靠耐用。稍後，當建築和系統處理技能變得可用時，就可以重新製作設備或安裝額外的裝置。
昂貴的工業結構包括生物質混合系統、自動加熱、氣體淨化等。家用設備沒那麼難。最好組裝一個簡單的安裝，然後添加需要出現的元素。
在計算發酵罐的體積時，值得重點關注 5 立方米。如果使用燃氣鍋爐或火爐作為熱源，這樣的安裝可以讓您獲得加熱面積為 50 平方米的私人住宅所需的燃氣量。
這是一個平均指標，因為沼氣的熱值通常不高於6000大卡/立方米。
為了使發酵過程或多或少穩定地進行，有必要達到正確的溫度範圍。為此，將生物反應器安裝在土坑中或預先考慮可靠的隔熱材料。通過在發酵罐底部放置水加熱管可以確保基質的持續加熱
沼氣廠的建設可以分為幾個階段。
第 1 階段 - 為生物反應器準備坑
幾乎整個沼氣廠都位於地下，因此很大程度上取決於坑的挖掘和完工方式。加固牆壁和密封坑有多種選擇 - 塑料、混凝土、聚合物環。
最好的解決方案是購買帶有空白底部的現成聚合物環。它們的成本將高於臨時材料，但不需要額外的密封。聚合物對機械應力很敏感，但它們不怕濕氣和化學侵蝕性物質。它們不可修復，但如有必要，可以輕鬆更換。
底物的發酵強度和氣體輸出取決於生物反應器的壁和底部的準備工作，因此對坑進行了仔細的加固、絕緣和密封。這是最困難和最耗時的工作階段。
第 2 階段 - 瓦斯排放佈置
為沼氣廠購買和安裝專用攪拌器非常昂貴。通過配備瓦斯排水系統可以降低系統成本。它是一種垂直安裝的聚合物污水管，其中已經打了許多孔。
在計算排水管的長度時，應以生物反應器的計劃填充深度為指導。管道的頂部必須高於此水平。
對於瓦斯排放，您可以選擇金屬或聚合物管道。前者更強，而後者更能抵抗化學侵蝕。最好優先考慮聚合物，因為。金屬會很快生鏽和腐爛
底物可以立即裝載到完成的生物反應器中。它被薄膜覆蓋，使發酵過程中釋放的氣體處於輕微壓力下。當圓頂準備好後，將保證生物甲烷通過出口管的正常供應。
第 3 階段 - 安裝圓頂和管道
組裝最簡單的沼氣廠的最後階段是安裝圓頂。在穹頂的最高處，安裝了一根出氣管，並拉到儲氣罐上，這是必不可少的。
生物反應器的容量用緊蓋封閉。為了防止生物甲烷與空氣混合，配備了水封。它還用於淨化氣體。如果發酵罐中的壓力過高，則必須提供一個釋放閥。
閱讀更多關於如何在這種材料中利用糞便製造沼氣的信息。
生物反應器的自由空間在一定程度上起到了儲氣的作用，但這還不足以保證工廠的安全運行。必須不斷消耗氣體，否則可能會因圓頂下的超壓而發生爆炸
製造反應器並使用沼氣是否有利可圖
建設沼氣廠有以下目標：
- 生產廉價能源；
- 生產易消化的肥料；
- 節省連接昂貴的污水處理系統；
- 處理生活垃圾；
- 可能從天然氣銷售中獲利；
- 減少難聞氣味的強度，改善本港的環境狀況。
沼氣生產和使用的盈利能力圖
為了評估建造生物反應器的好處，謹慎的業主應考慮以下方面：
- 生物裝置的成本是一項長期投資；
- 在沒有第三方專家參與的情況下，自製沼氣設備和安裝反應器的成本要低得多，但其效率也低於昂貴的工廠設備；
- 為了保持穩定的氣壓，農民必須能夠長期獲得足夠數量的動物糞便。在電力和天然氣價格高或缺乏氣化可能性的情況下，使用該裝置不僅有利可圖，而且是必要的；
- 對於擁有自己的原材料基地的大型農場，一個有利可圖的解決方案是在溫室和養牛場系統中加入一個生物反應器；
- 對於小型農場，可以通過安裝幾個小型反應器並以不同的間隔裝載原材料來提高效率。這將有助於避免由於缺乏原料而導致的氣體供應中斷。
什麼是沼氣？初學者指南
沼氣是一種由有機廢物分解自然產生的生物燃料。當食物和動物糞便等有機物在厭氧環境（沒有氧氣的環境）中分解時，它們會釋放出氣體混合物，主要是甲烷和二氧化碳。因為這種分解發生在厭氧環境中，所以沼氣生產過程也稱為厭氧消化。厭氧消化是一種利用發酵過程分解有機物的自然形式的廢物轉化為能源。動物糞便、食物垃圾和污水都是可以通過厭氧消化產生沼氣的有機物質的例子。由於沼氣中甲烷含量高（通常為 50-75%），沼氣易燃，因此會產生深藍色火焰，可用作能源。
沼氣 - 來自廢物的完整燃料
每個人都知道，新的就是被遺忘的舊。所以，沼氣不是我們這個時代的發現，而是一種氣態生物燃料，他們知道在古代中國是如何提取的。那麼什麼是沼氣，如何靠自己獲得呢？
沼氣是通過在沒有空氣的情況下過熱有機物而獲得的氣體混合物。肥料、栽培植物的頂部、草或任何廢物都可以用作起始材料。通常，糞便被用作肥料，很少有人知道它可用於獲得生物燃料，用它來加熱生活區、溫室和烹飪食物是很有可能的。
沼氣的大致成分：甲烷CH4、二氧化碳CO2、其他氣體的雜質，例如硫化氫H2S，甲烷的比重可達70%。 1公斤有機質可產生約0.5公斤沼氣。
影響生產的因素有哪些？
首先，是環境。溫度越高，有機物分解和氣體釋放的反應越活躍。難怪第一 生產工廠 沼氣等生物燃料已在氣候溫暖的地區使用。儘管如此，如果沼氣廠具有足夠的隔熱性能並使用熱水，則很有可能在更惡劣的氣候條件下建造它們，目前正在成功實施。
其次，原材料。它應該容易分解並且在其成分中含有大量的水，並且不含洗滌劑、抗生素和其他可以減緩發酵過程的物質。
Yuri Davydov 的生物裝置
來自利佩茨克地區的一位發明家用他熟練的雙手建造了一種設備，可以讓您在家中提取“藍色生物燃料”。原材料並不短缺，因為他自己和鄰居有很多牲畜，當然還有肥料。
他想到了什麼？他用自己的雙手挖了一個大洞，在裡面鋪設了混凝土環，並在上面覆蓋了一個重約一噸的圓頂形鐵結構。他把管子從這個容器裡拿出來，然後用有機物填滿坑。幾天后，他能夠為牛做飯，並用他收到的沼氣加熱浴室。後來他們把煤氣送到家裡來滿足家庭的需要。
推薦的加工原料組成
為此，將 1.5 - 2 噸糞肥和 3 - 4 噸植物廢物倒入水，直到混合物的水分含量達到 60-70%。將所得混合物放入罐中並用線圈加熱至 35 攝氏度。在這種條件下，混合物在沒有空氣的情況下開始發酵並加熱到更高的溫度，這有助於氣體釋放反應。氣體通過特殊的管道從坑中排出並用於其預期目的。由大師之手製作的裝置設計在圖表中清晰可見。
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自製沼氣廠：
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