家庭生物燃料裝置
農場和畜牧業綜合體成功地利用糞便生產生物燃料。該技術基於在特殊密封倉中受熱影響發酵糞肥、分離液體肥料、蒸發多餘液體和乾燥固體產品的過程。
在發酵過程中，沼氣被釋放出來，用於空間加熱和烹飪，作為溫室或爐灶的生物燃料。
利用糞便生產固體燃料
充足的我們自己的原材料使這種無廢物的畜牧業綜合體變得高效。生物燃料鍋爐房服務於自身經濟的各個領域，取暖、燃氣、電力均由自身原材料獲得，大大降低了生產總成本的成本。
如果有足夠的原材料資源，自己動手生產生物燃料是很容易的。在經濟上，當其數量能夠執行任何獨立的能源任務時，在家生產生物燃料的項目是有意義的。
計算每天的原材料消耗量就足以獲得農場每天消耗的能量，以滿足下列基本需求：
- 支持生產過程的生物燃料發電機；
- 空間供暖的能源消耗；
- 烹飪能源消耗；
- 農業生產過程的能源消耗。
秸稈是主要原料 用於燃料團塊
下一步將是研究過程本身、時間長度和必要的設備。為了正確構建，有必要擁有或學習過程物理學的基礎知識。
主要技術結構和組件在互聯網上的照片中很容易找到。製造說明通常由工匠在論壇上發布，他們自己願意分享有關如何最有效地製作這個或那個元素的秘密和問題。
家用生物燃料工廠可以使用 100% 的原材料和每個加工階段的副產品來生產不同類型和條件的資源。
例如，在為溫室接收生物燃料的同時，同時產生沼氣用於取暖和烹飪。因此，從我們獲得的可用廢物中 第二代生物燃料.
在家庭環境中，可以重新創造許多用於生產生物燃料的技術，因為它們最初是從大自然中窺視的。
它們基於通過自然過程獲得能量：
- 自然加熱或添加少量催化劑；
- 烘乾;
- 壓成煤球；
- 從糞便發酵中收集氣體；
- 現代過程控制設備。
鏈條中的最後一步是運輸到消費地，在大多數情況下是鍋爐。
系統的優點和缺點
沼氣廠有很多優點，但也有足夠多的缺點，所以在開始設計和建造之前，你應該權衡一切：
- 回收。多虧了沼氣廠，您可以充分利用無論如何都必須處理掉的垃圾。與垃圾填埋相比，這種處置對環境的危害較小。
- 原材料的可再生性。生物質不是煤炭或天然氣，其開採會消耗資源。在農業中，原材料不斷出現。
- 相對少量的二氧化碳。產生氣體時不會污染環境，但使用時會釋放少量二氧化碳到大氣中。它並不危險，也不能夠嚴重改變環境，因為。它在生長過程中被植物吸收。
- 中度硫排放。當沼氣燃燒時，少量的硫會釋放到大氣中。這是一個負面現象，但相比之下其規模是眾所周知的：當天然氣燃燒時，硫氧化物對環境的污染要大得多。
- 工作穩定。沼氣生產比太陽能電池板或風車更穩定。如果太陽能和風能無法控制，那麼沼氣廠就依賴於人類活動。
- 您可以使用多個設置。天然氣總是有風險的。為了減少發生事故時的潛在損失，可以在現場周圍分散幾座沼氣廠。如果設計和組裝正確，一個由多個發酵罐組成的系統將比一個大型生物反應器更穩定。
- 對農業的好處。種植某些類型的植物以獲得生物質。您可以選擇那些改善土壤狀況的。例如，高粱可以減少土壤侵蝕並提高其質量。
沼氣也有缺點。雖然它是一種相對清潔的燃料，但它仍然會污染大氣。植物生物質的供應也可能存在問題。
不負責任的植物所有者經常以耗盡土地和破壞生態平衡的方式收穫它。
什麼是生物燃料？
生物燃料是一種以生物乙醇為基礎生產的環保材料。它是一種無色無味的液體。具有高燃燒性。進行中 燃燒分解成 水和二氧化碳，因此在室內使用是安全的。
生物燃料的特性如下：
- 乙醇是液體的一部分，在燃燒過程中分解成蒸汽、一氧化碳，並伴隨著能量的釋放。對人體絕對無害，無異味。
- 生態壁爐運行過程中沒有固體分解產物（煙灰、灰燼）。
- 燃燒效率達到95%。
- 在添加海鹽的液體中，有天然木柴的劈啪聲。
- 燃燒燃料時，火焰的顏色和形狀與經典壁爐中的火焰相似。
生態燃料的組成：
生物燃料的基礎是植物來源的乙醇。它是通過發酵大多數植物作物的糖分獲得的，例如小麥、甜菜、土豆、甘蔗、香蕉等。然而，這種類型的燃料不是以純淨形式出售的，而是需要使酒精變性。
為了獲得額外的效果，染料或海鹽被添加到液體中。
生態燃料具有以下特點：
- 燃燒時不形成灰燼。
- 不排放有害氣體。
- 生態無害性不同。
- 燃燒期長。
- 便於使用。
世界各地都在生產環保燃料。這種燃料製造的領先地位屬於南非、印度和中國。
有以下類型的生物燃料：
- 沼氣 - 來自垃圾和生產的廢物經過預處理並從中產生氣體，類似於天然氣。
- 生物柴油 - 從生物來源（動物、微生物、植物）的天然油脂中獲得。生產此類燃料的主要原材料是食品工業廢料或棕櫚油、椰子油、菜籽油和大豆油。在歐洲分佈最廣。
- 生物乙醇是一種基於酒精的燃料，是汽油的替代品。乙醇是通過糖的發酵產生的。纖維素生物質是生產原料。
環保燃料的優點包括：
- 在燃燒燃料的過程中，不會形成煙霧、有害氣體、煙灰和煙灰。
- 可以調節生物燃料燃燒過程中的火焰強度和熱傳遞。
- 燃料塊和單個結構元件易於清潔。
- 對於結構的操作，不需要安裝出風口結構。
- 生物壁爐的燃料易於運輸和儲存。
- 與固體燃料不同，儲存期間沒有碎屑。
- 它不需要單獨的房間來儲存大量燃料。
- 燃料燃燒時的熱傳遞率為 95%。
- 在生態燃料的燃燒過程中，由於蒸汽的釋放，房間內的空氣被加濕。
- 不包括火焰回流。
- 由於生物壁爐的裝置和生物燃料燃燒器的結構特徵，該設計是防火的。
- 低油耗，低油耗。
在日常生活中使用環保燃料很簡單。使用凝膠，您只需打開一罐凝膠並將其安裝在生物壁爐結構中，將其隱藏在裝飾元素或容器中。使用液體燃料時，將其倒入油箱並點燃即可。然而，儘管有所有積極的品質，但這種物質有幾個缺點。
生物燃料的缺點：
- 禁止在明火附近存放裝有燃料的容器；
- 在生物壁爐運行期間不可能添加燃料；需要將設備熄滅並等待其完全冷卻；
- 只能使用特殊的打火機或借助電點火器點燃壁爐。
生物燃料的品種及其特點
生物燃料——環保燃料
燃料名稱中前綴“bio”的存在決定了其環保性。事實上，在製造這種類型的燃料時，使用了可再生自然資源。生產生態燃料的主要成分是穀物和草本作物，糖和澱粉含量高。因此，甘蔗和玉米是最適合製造生物燃料的原材料。
由天然成分生產的用於生物壁爐的生物燃料在能源特性方面並不遜色於不太環保的同類產品：
- 生物乙醇。幾乎完全由酒精組成，可以代替汽油；
- 沼氣。它是對各種垃圾進行特殊處理的產物，如天然氣用於產生熱能和機械能；
- 生物柴油由植物油製成，用於汽車燃料和其他用途。
對於點燃生物壁爐，首選生物乙醇 - 一種無色無味的液體。
- 環境友好是由於完全不產生一氧化碳、煤煙和煤煙。
- 易於清潔燃燒器。
- 調節燃燒強度的能力。
- 無需安裝通風裝置。
- 由於壁爐主體的隔熱性，燃料使用的高防火安全性和可靠性。
- 燃料本身的運輸方便，並且易於安裝壁爐以供其使用。
- 它的特點是 100% 的熱傳遞，因為熱量不會在煙囪的荒野中散失。
- 它不需要在壁爐附近準備柴火和清潔副作用：污垢、碎屑和灰燼。
- 加熱乙醇時釋放的水蒸氣有助於使房間內的濕度水平正常化。
自己動手做生物壁爐的分步說明
正如您從上一段中看到的，如果您有關於生物壁爐的分步說明，那麼您自己就可以很容易地做到這一點。收集燃燒器後，該過程分為以下幾個階段：
玻璃片按照設計理念用矽酮密封膠固定在一起。為了完全乾燥，它們必須放置約 24 小時，更準確的時間在密封劑的說明中指示。
可選地，壁爐的底座可以由矩形金屬盒製成。然後它將隱藏燃燒器的罐子。
如果燃料是用罐子購買的，則只需將其放入燃燒器內。如果它是在塑料容器中出售的，你應該再拿一個錫罐倒在那裡。罐子的大小應便於從燃燒器中取出。
將準備好的燈芯放入燃料中。在燃燒器頂部安裝一個網格，將鵝卵石倒在上面。
為了用自己的雙手製作一個美麗而簡單的生物壁爐，上面的分步說明將提供所有必要的知識。完成的壁爐可以立即投入使用，即點燃燈芯。
品種和好處
今天，有 3 種類型的生物燃料：
- 液體;
- 難的;
- 氣態的；
液體生物燃料
這是討論最多的類型。畢竟現代人的生活要靠石油，沒有它人類就無法生存，而石油是一種化石資源，總有一天它的儲量會枯竭。
液體生物燃料可以替代這種化石資源。
液體生物燃料包括：
- 醇類（乙醇、甲醇、丁醇），
- 生物柴油，
- 生物馬蘇特，
- 醚；
堅硬的
它主要包括木材（木工廢料和燃料顆粒、煤球）。通常，森林是其生產的來源，草、灌木和樹木都在此生長。
氣體燃料
沼氣、氫氣。
此外，生物燃料可以按世代分類。有1、2、3和4代的生物燃料：
- 第 1 代包括通過將農業植物加工成生物柴油和乙醇而獲得的生物燃料。
- 第二代——從食物垃圾中獲得的生物燃料。
- 第三代生物燃料包括使用引進技術通過破壞生物質而獲得的生物燃料。
- 第四代生物燃料是在不適合農業的土地上生產的，並且不會破壞生物質。
生物燃料的另一種分類是將生物燃料分為初級和次級。初級生物燃料是指未經加工的生物燃料。到二次處理。回收的生物燃料在使用前會經歷各種變化，可以是固體、液體和氣體形式。
優點
生物燃料的優點如下：
- 流動性。無論氣候條件和地形如何，生物燃料都可以在世界任何角落生產，因為這種類型的燃料可以由各種有機化合物生產。
- 可再生性。由於生物燃料是從各種植物或動物來源的有機化合物（例如糞肥）中獲得的，因此它們的數量不會耗盡。
- 環境友好。它是一種更清潔的燃料，燃燒時向空氣中排放的有害物質比化石燃料少。
- 愛護環境。生物燃料生產解決了與廢物處理相關的問題。
家裡的生物柴油
生物柴油是從任何植物油（向日葵、油菜籽、棕櫚）中提取的燃料。
生物柴油生產工藝簡述：
- 植物油與甲醇和催化劑混合。
- 將混合物加熱數小時（最高 50-60 度）。
- 在酯化過程中，混合物分離成甘油和生物柴油。
- 甘油被排幹。
- 清潔柴油（蒸發、沉降和過濾）。
成品質量適宜，清澈，pH中性。
從植物油中提取生物柴油的產量約為 95%。
國產生物柴油的缺點是植物油成本高。只有擁有自己的油菜籽或向日葵田地，才能用自己的雙手生產生物柴油。或者擁有穩定的廉價加工植物油來源。
生物燃料壁爐 - 這是帶實火的室內裝飾元素。生物壁爐的工業生產提供了各種尺寸和配置的模型。然而，許多人用自己的雙手製作生物壁爐。
要用自己的雙手為生物壁爐製作燃料塊，您需要拿一個金屬盒子，在裡面放一個裝有生物乙醇的容器。用金屬烤架蓋住盒子（你可以拿一個簡單的燒烤架）。在爐排上安裝一根燈芯，將其點燃，生物壁爐就準備好了。
事實上，這就是用自己的雙手製作生物壁爐所需要的一切。它仍然可以用石頭或其他元素來裝飾它，以滿足您的口味。
這樣的壁爐產生的熱量很少；它只是房子的原始裝飾。
很有可能做到 生物壁爐燃料 用自己的雙手。它含有乙醇和汽油。考慮在家生產生物乙醇的過程。
您將需要以下成分：
乙醇 96%，在藥房出售
航空汽油（也用於給打火機加油）
它幾乎沒有氣味，這對於在住宅區使用很重要。每升酒精只需要大約 70 克。
汽油。充分混合併倒入燃料容器中。根據壁爐燃燒器的類型和火焰強度，一升生物燃料可以持續燃燒 2 到 8 小時
每升酒精只需要大約 70 克汽油。充分混合併倒入燃料容器中。一升生物燃料可以持續燃燒 2 到 8 個小時，具體取決於壁爐燃燒器的類型和火焰的強度。
DIY生物燃料
生物乙醇是一種安全的燃料；當它燃燒時，只會釋放出氣態的氫氣和二氧化碳。但是，明火會燃燒氧氣，因此您需要定期給房間通風。它還有助於去除多餘的二氧化碳。 空氣中的氣體.
生物反應器
到容器 用於糞便處理 相當嚴格的要求：
它必須不透水和氣體。水密性必須雙向發揮作用：來自生物反應器的液體不得污染土壤，地下水不得改變發酵物質的狀態。
生物反應器必須具有高強度。它必須承受半液體基質的質量、容器內的氣體壓力、來自外部的土壤壓力
一般來說，在建造生物反應器時，必須特別注意它的強度。
可維修性。更人性化的圓柱形容器 - 水平或垂直
在它們中，可以在整個體積中組織混合；在它們中不會形成停滯區。用自己的雙手建造時，矩形容器更容易實現，但它們的角落經常會形成裂縫，並且基材會停滯在那裡。把它混在角落裡是很成問題的。
必須滿足建設沼氣廠的所有這些要求，因為它們確保安全並為將糞便加工成沼氣創造正常條件。
可以製作什麼材料
耐腐蝕性環境是製造容器材料的主要要求。生物反應器中的底物可以是酸性或鹼性的。因此，製造容器的材料必須能很好地耐受各種介質。
沒有多少材料能回答這些要求。首先想到的是金屬。它經久耐用，可用於製作任何形狀的容器。好在你可以使用現成的容器——某種舊坦克。在這種情況下，沼氣廠的建設將花費很少的時間。金屬的缺乏是它與化學活性物質發生反應並開始分解。為了中和這個負值，金屬被保護層覆蓋。
一個很好的選擇是聚合物生物反應器的容量。塑料是化學中性的，不會腐爛，不會生鏽。只需要從能夠承受冷凍和加熱到足夠高的溫度的材料中進行選擇。反應器壁應該很厚，最好用玻璃纖維加固。這樣的容器並不便宜，但可以使用很長時間。
也可以用磚建造生物反應器來生產沼氣，但必須使用提供水和氣體不滲透性的添加劑很好地抹灰。
更便宜的選擇是沼氣廠，其水箱由磚、混凝土塊、石頭製成。為了使砌體能夠承受高負荷，有必要對砌體進行加固（每排3-5排，取決於壁厚和材料）。後 完成牆體施工過程 為了確保水和氣體的不滲透性，需要從內部和外部對牆壁進行後續的多層處理。牆壁上塗有水泥砂組合物，其中含有提供所需性能的添加劑（添加劑）。
反應器尺寸
反應器的體積取決於將糞便加工成沼氣的選定溫度。大多數情況下，選擇中溫 - 它更易於維護，並且意味著每天額外裝載反應器的可能性。達到正常模式（約 2 天）後的沼氣產量穩定，沒有爆發和下降（當創建正常條件時）。在這種情況下，根據農場每天產生的糞便量來計算沼氣廠的體積是有意義的。一切都可以根據平均數據輕鬆計算出來。
| 動物品種 | 每天的排泄量 | 初始濕度 |
|---|---|---|
| 牛 | 55 公斤 | 86% |
| 豬 | 4.5公斤 | 86% |
| 雞 | 0.17 公斤 | 75% |
中溫溫度下糞便的分解需要 10 到 20 天。因此，體積通過乘以 10 或 20 來計算。計算時，有必要考慮使基材達到理想狀態所需的水量 - 其濕度應為 85-90%。發現的體積增加了 50%，因為最大負載不應超過儲罐體積的 2/3 - 氣體應積聚在天花板下。
例如，農場有 5 頭奶牛、10 頭豬和 40 隻雞。事實上，形成了 5 * 55 kg + 10 * 4.5 kg + 40 * 0.17 kg = 275 kg + 45 kg + 6.8 kg = 326.8 kg。要使雞糞的水分含量達到 85%，您需要添加 5 升多一點的水（即另外 5 公斤）。總質量為 331.8 公斤。對於 20 天內的處理，有必要：331.8 kg * 20 \u003d 6636 kg - 僅基板約 7 個立方體。我們將找到的數字乘以 1.5（增加 50%），我們得到 10.5 立方米。這將是沼氣廠反應器體積的計算值。
熱門品牌概覽
車用生物柴油主要產於美國（美國、加拿大和巴西），以及印度、中國和歐洲。這通常表現為對環境的關注和擴大替代能源的使用。
輸出相當模糊。為製造這種燃料而加工廢物是一回事，而專門為此目的種植的植物的加工則是另一回事。
所有品牌的壁爐生物燃料的主要成分是酒精，不同製造商的質量和成分沒有任何特殊差異 (+)
對於乙醇生物燃料，情況有所不同。它的生產規模要小得多。這主要在歐洲完成，但俄羅斯也有自己的工廠。對於這種生物燃料的生產，還需要植物來源的原材料，但不像汽車對應物那樣大量。
在國內商店，壁爐生物燃料可以從以下品牌中選擇：
- Kratki BioDECO（波蘭）。
- InterFlame（俄羅斯）。
- BioKer（俄羅斯）。
- Planika Fanola（德國）。
- Vegeflame（法國）。
- 比翁洛夫（瑞士）。
- Bioteplo Slimfire（意大利）。
選擇相當廣泛。每升價格在 260-600 盧布之間。成本通常取決於附加添加劑的存在/不存在和組合。一些精油非常昂貴。儘管它們以最小的比例存在於生物燃料的成分中，但它們仍然會影響價格。
如何選擇
在為生物壁爐選擇燃料時，有必要注意以下幾個因素：
- 合格證書的可用性；
- 生產力和能源能力指標；
- 燃燒後燃料箱中沒有分解產物；
- 液體中沒有刺鼻和難聞的氣味；
- 此日期前最佳;
- 包裝的真實性；
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。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，如果在 作為熱源 使用燃氣鍋爐或火爐。
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。 管頂 必須高於這個水平。
對於瓦斯排放，您可以選擇 金屬或聚合物管。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。
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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
生物反應器加熱方法
處理底物的微生物不斷存在於生物質中，然而，為了它們的密集繁殖，需要 38 度及以上的溫度。
對於寒冷時期的供暖，您可以使用連接到家庭供暖系統的盤管或電加熱器。第一種方式比較划算，所以用的比較多。
沼氣廠不必埋在地下；還有其他佈置選擇。下面的視頻顯示了一個由桶組裝的系統的操作示例。
從下面裝備加熱的最簡單方法是從加熱系統鋪設管道，但這種熱交換器的效率相對較低。最好配備外部加熱裝置，最好是蒸汽，這樣生物質就不會過熱
關於該主題的結論和有用的視頻
如何從普通桶中進行最簡單的安裝，您將通過觀看視頻了解：
地下反應堆的建設進展如何，您可以在視頻中看到：
以下視頻展示瞭如何將糞便裝載到地下設施中：
使用糞便生產沼氣的裝置將大大節省供暖和電費，並使用每個農場都可以大量使用的有機材料，這是有道理的。在開始施工之前，一切都必須仔細計算和準備。
使用可用的工具，您可以在幾天內用自己的雙手製作最簡單的反應器。如果農場很大，那麼最好購買現成的安裝或聯繫專家。
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