Биогаз Биогазовые установки своими руками Реакторы Производство биогаза
logo 
лента новостей сайта bio-energy.com.ua moyvopros сайта bio-energy.com.ua twitter сайта bio-energy.com.ua vk сайта bio-energy.com.ua почта bio-energy.com.ua



МЕНЮ

НОВОСТИ



мискантус древесная гранула твердотопливные котлы дрова битопливо биомасса пелет биотопливо древесина пеллеы волновая электростанция уголь holzpellets волновой генератор пеллетный котел котельные производители пеллетные котлы торф древесный гидроэнергетика ветроэнергетика куплю брикеты производители пеллет вэс зеленые здания брикет продам брикеты биоэнергетическая топливная ассоциация солома производство биогаза топливные брикеты биогазовая установка станция твердое топливо пеллеты рапс древесноугольный ветряные турбины биодизель ветротурбина ветряки твердое биотопливо производители биотоплива pellets ветропарк мини древесный уголь брикеты энергия ветра гэс энергоэффективность гидроэлектростанция модульные котельные гранулы щепа пеллет биоэтанол pini kay куплю пеллеты продам пеллеты микро топливные desertec панелей топливный брикет holzbriketts ruf солнечная энергетика солнечные элементы биогаз фотоэлектрические ячейки миниатюрные runde holzbriketts продам лес производители брикет твердотопливный котел ветроэлектростанция солнечные батареи на нанокристаллах гранула топливные гранулы производство пеллет smart grid биогазовая установка power flowers древесноугольные солнечные панели global wind energy statistics производство биотоплива солнечная электростанция топливная гранула дизель-солнечная электростанция древесные зеленый тариф ветрогенераторы ветрогенератор котлы котел солнечные электростанции свитчграс



Как подобрать биогазовую установку?

До начала строительства биогазовой установки нужно учитывать условия, необходимые для ее эффективной работы. Поломка или плохая работа биогазовой установки, как правило, является результатом ошибок при планировании. Последствия таких ошибок могут быть заметны сразу или после нескольких лет работы установки. Тщательное и всестороннее планирование очень важно для исключения ошибок до того, как они станут причиной непоправимых поломок.

 

Планирование сооружения сельскохозяйственных биогазовых установок должно начинаться с определения потенциала производства биогаза и биоудобрения на основании имеющегося количества сырья, а также необходимого хозяйству количества энергии.

 

Размер реактора измеряется в кубических метрах и зависит от количества, качества и типа сырья, а также от выбранной температуры и времени сбраживания.

 

Для подбора оптимальной  в условиях конкретного хозяйства биогазовой установки  необходимо изучить следующие практические аспекты.

1. Соотношение суточной дозы загрузки сырья и размера реактора
Суточная доза загрузки сырья определяется, исходя из времени сбраживания (время оборота реактора) и выбранного температурного режима. Для мезофильного режима сбраживания время оборота реактора составляет от 10 до 20 суток, а суточная доза загрузки - от 1/20 до 1/10 от общего объема сырья в реакторе.

2. Размер реактора для переработки определенного количества сырья

Сначала, исходя из количества животных, опытным путем определяется суточное количество навоза (ДН) для переработки в биогазовой установке. Затем сырье разбавляется водой для достижения 86% - 92% влажности.
В большинстве сельских установок соотношение навоза и воды, смешиваемых для получения сырья, колеблется от 1:3 до 2:1. Таким образом, количество загружаемого сырья (Д) - это сумма отходов хозяйства (ДН) и воды (ДВ), которой они разбавляются.
Для переработки сырья при мезофильном режиме рекомендуется использовать дозу суточной загрузки равную 10% от объема общего загруженного в установку сырья (ОС). Общий объем сырья в установке не должен превышать 2/3 объема реактора.
Таким образом, объем реактора (ОР) рассчитывается по следующей формуле:
ОС = 2/3 ОР, а ОР = 1.5 ОС,
где ОС = 10*Д
Д = ДН+ДВ.

3. Расчет выхода биогаза
Расчет суточного выхода биогаза подсчитывается в зависимости от типа сырья и суточной порции загрузки.
 

Тип сырья               Выход газа                                                Выход газа

                       (м3 на 1 кг сухого вещества)          (м3 на 1 тонну при влажности 85 %)

Навоз КРС             0,250 -0,340                                                   38-51.5
Свиной навоз        0,340 -0,580                                                   51,5-88
Птичий помет        0,310 -0,620                                                     47-94
Конский навоз       0,200 -0,300                                                 30.3-45,5
Овечий навоз        0,300 -0,620                                                   45,5-94


 

4. Баланс между потребностью в энергии и выходом биогаза
Необходимость в энергии для каждого индивидуального хозяйства определяется исходя из суммы всех настоящих и будущих потребительских ситуаций, таких как приготовление пищи, освещение, производство энергии. Необходимо также учитывать потребление биогаза на подогрев сырья в реакторе, которое составляет от 10% до 25% в зависимости от времени года. Количество биогаза, необходимое хозяйству, можно определить по количеству энергии, потребляемой ранее. Например, сжигание 1 кг дров аналогично сжиганию 650 литров или 0,65 м3 биогаза, сжигание 1 килограмма кизяка -0,7 м3 биогаза, а 1 кг угля - 1,1 м3 биогаза.
Необходимый объем биогаза для приготовления пищи может быть определен на основании времени, ежедневно затрачиваемого на приготовление пищи. Необходимое количество биогаза для приготовления одной порции пищи для одного человека составляет 0,15-0,3 м3 биогаза. Для кипячения 1 литра воды необходимо 0,03 - 0,05 м3 биогаза. Для отопления 1 м2 жилой площади необходимо около 0,2 м3 биогаза в сутки. Бытовые горелки потребляют 0,20 - 0,45 м3 в час.

 

5. Выбор месторасположения установки
Золотое правило расположения биогазовой установки гласит, что установка принадлежит ферме, а не кухне. Лучше, если емкость для смешивания сырья напрямую соединяется с полом фермы. Даже если придется проложить несколько метров газовых труб, это дешевле, чем транспортировка сырья.

Уровень пола фермы должен располагаться выше уровня емкости для подготовки сырья, тогда навоз и урина животных будут попадать в эту емкость под действием сил гравитации самостоятельно. Если узел выгрузки биогазовой установки будет расположен выше уровня близлежащих полей, это будет способствовать более легкому распределению биоудобрений по этим полям.

 

6. Выбор конструкции биогазовой установки
В настоящее время разработано множество конструкций биогазовых установок, подходящих для работы в различных климатических условиях. Выбор конструкции биогазовой установки -важнейший этап процесса планирования. До выбора конструкции нужно иметь представление о базовых проблемах, возможных для биогазовой установки.
 

Изоляция и подогрев реактора важны для круглогодичной работы установки. Количество и тип перерабатываемого сырья влияют на размер и тип установки и конструкции систем загрузки и выгрузки сырья. Выбор конструкции установки также зависит от наличия строительных материалов.

 

7. Критерии для выбора конструкции
Место определяет в основном из того, подземный или надземный реактор будет строиться. А в случае надземной конструкции - вертикальный или горизонтальный.
Существующие сооружения могут быть использованы для хранения биоудобрений. Например, пустующие ямы или металлические емкости. Для уменьшения затрат при планировании необходимо учитывать наличие уже готовых частей установки.
Наличие сырья определяет не только размер и форму емкости для смешивания сырья, но и объем реактора, подогревающие и перемешивающие устройства. Перемешивание с помощью биогаза возможно при содержании твердых частиц ниже 5%. Механическое перемешивание сталкивается с трудностями при содержании в сырье более 10% твердых частиц.
Главный критерий при выборе конструкции реактора - это возможность реализовать ее на практике и удобство с точки зрения обслуживания и эксплуатации. Вне зависимости от выбора конструкции реактор должен отвечать следующим требованиям:
Водо- и газонепроницаемость - водонепроницаемость нужна для предотвращения утечек и ухудшения качества грунтовых вод, газонепроницаемость - для сохранения полного объема вырабатываемого биогаза и для предотвращения смешивания воздуха с газом в реакторе.
 

Теплоизоляция - необходимое условие для эффективной работы биогазовой установки в климатических условиях Украины.
Минимальная площадь поверхности снижает стоимость строительства и снижает потери тепла через стенки реактора.
Стабильность конструкции реактора необходима для выдерживания всех нагрузок (давление газа, вес и давление сырья, вес покрытий) и обеспечивает долговременную работу установки.

 

8. Формы реактора
С точки зрения динамики жидкостей, оптимальна яйцеобразная форма реактора, но ее сооружение требует больших затрат. Второй наилучшей формой является цилиндр с коническим или полукруглым дном и верхом. Квадратные реакторы из бетона или кирпича не рекомендуются к использованию, так как в углах образуются трещины из-за давления сырья, а также собираются твердые частицы, что нарушает процесс сбраживания.
Реактор может разделяться с помощью внутренних перегородок на несколько секций для предотвращения появления корки на поверхности сырья и для обеспечения более полного сбраживания сырья.

9. Материалы для сооружения реакторов
Реакторы могут сооружаться из следующих материалов:
Стальные емкости обладают преимуществом герметичности, могут выдерживать большое давление и сравнительно легки в изготовлении. Большой проблемой, однако, является чувствительность к ржавчине, которую необходимо предотвращать подходящими покрытиями. Экономически такие емкости выгодны только в случае использования уже готовых емкостей. При наличии металлической цистерны достаточного объема необходимо проверить внутреннюю и внешнюю поверхности стенок на предмет наличия раковин, качества сварки, наличия отверстий и других повреждений, которые должны быть устранены. Затем эти поверхности должны быть очищены и окрашены.

 

Пластиковые емкости, используемые в качестве реакторов, бывают мягкие и твердые. Мягкие емкости легко повредить и сложно утеплить для круглогодичной работы. Твердые пластиковые емкости отличаются стабильностью конструкции и не подвержены коррозии, поэтому рекомендуются к использованию для психофильной переработки органических отходов.

 

Бетонные емкости приобрели большую популярность в развивающихся странах в последние годы. Необходимая газонепроницаемость требует осторожного строительства и специальных покрытий, часты трещины в углах реактора, но большими плюсами являются недорогое строительство и практически неограниченный срок эксплуатации.

 

Кладка - наиболее часто используемый метод конструкции для маленьких реакторов в Индии и Китае. Можно использовать только хорошо обожженные кирпичи, бетонные блоки или каменные кирпичи хорошего качества.
Обеспечение герметичности реактора

 

При строительстве биогазовой установки с бетонным, кирпичным или каменным реактором, необходимо обеспечить газо- и водонепроницаемость реактора. Необходимо покрыть реактор изнутри слоем вещества, способного выдержать температуры до 60°С и устойчивого к воздействию органических кислот и сероводорода.

 

Цементное покрытие с добавками.
Хорошие результаты по водо- и газонепроницаемости показало добавление водонепроницаемых материалов к цементу. Для газонепроницаемости необходимо добавление в два раза большего количества водонепроницаемого вещества. Время между нанесением слоев покрытия не должно превышать суток, так как после суток к водонепроницаемой поверхности невозможно прикрепить еще один слой. Следующий рецепт использовался в Танзании и показал хорошие результаты:

•     1-й слой: цементно-водная замазка;
•     2-й слой: 1 см цемент - песок (1 : 2,5);
•     3-й слой: цементно-водная замазка;
•     4-й слой: цемент - известь - песок (1 : 0,25 : 2,5);
•     5-й слой: цементно-водная замазка с водонепроницаемым материалом;
•     6-й слой: цемент - известь - песок с водонепроницаемой смесью и мелкий песок (1 : 0,25 : 2,5);
•     7-й слой: цементно-водная замазка с водонепроницаемым материалом.
 

Все семь слоев должны быть нанесены в течение одних суток.

 

Асфальт с алюминиевой фольгой
Асфальтовые покрытия легко наносятся и сохраняют эластичность в течение долгого времени. На сухую поверхность реактора наносится слой асфальта. На все еще липкий слой асфальта наклеиваются куски фольги, перекрывающие друг друга. Затем наносится второй слой асфальта.

Недостаток асфальтового покрытия состоит в воспламеняемости составных частей такого покрытия и в том, что оно не может быть нанесено на влажные поверхности. Сушка бетонного, кирпичного или каменного реактора требует нескольких недель, если не использовать специальные приспособления, такие как переносная печка. Кроме того, асфальтовое покрытие может отслоиться при движении сырья в реакторе.

 

Парафин
Парафин, разбавленный 2-5% керосина или нового моторного масла, подогревается до температуры 100 - 150°С и наносится на нагретую горелкой поверхность реактора. Парафин проникает в покрытие и формирует глубоко проникающий защитный слой. Если нет парафина, можно использовать свечной воск.
 

 

10. Расположение реактора
Место расположения установки зависит от нескольких факторов - наличия свободных площадей, отдаленности от жилых помещений, места складирования отходов, расположения мест содержания животных и т.д. В зависимости от глубины залегания грунтовых вод, удобства загрузки и выгрузки сырья реактор может иметь наземное, частично или полностью заглубленное положение.

 

Реактор может быть размещен над поверхностью земли на фундаменте, заглублен в землю или установлен внутри помещения, в котором находятся животные. Реактор должен иметь люк, необходимый для проведения периодических профилактических и ремонтных работ внутри реактора. Между корпусом и крышкой должна быть прокладка из резины или специального герметизирующего состава. По возможности рекомендуется подземное размещение, так как оно позволяет уменьшить капиталовложения и исключает использование дополнительного оборудования для загрузки сырья, значительно улучшает качество терморегулирования, а также дает возможность использовать дешевые теплоизоляционные материалы - глину и солому.

 

11. Термоизоляционные материалы
Большинство биогазовых установок были построены без обеспечения теплоизоляции реактора. Отсутствие теплоизоляции позволяет установке работать только на протяжении теплого времени года.

 

Термоизоляционные материалы должны иметь хорошие изолирующие свойства, быть дешевыми и доступными. Подходящими материалами для установок с подземным или полуподземным расположением реактора являются солома, глина, шлак, сухой навоз. Утепление реактора производится послойно. Например, для подземного реактора после подготовки котлована сначала укладывают слой полиэтиленовой пленки для предотвращения контакта теплоизоляции с почвой, затем засыпают слой соломы, затем глины на дно котлована, после чего устанавливают реактор. Затем в оставшееся пространство между реактором и почвой снова засыпают слои изоляционных материалов до верхней части реактора, после чего делают досыпку глины со шлаком толщиной не менее 300 мм.
 

 

12. Контрольно-измерительные приборы
Контрольно-измерительные приборы, устанавливаемые на реакторы, включают: контроль уровня сырья в реакторе, контроль температуры и давления внутри реактора.

 

 
Добавить

РЕКЛАМА

КОММЕНТАРИИ



yellowtruth

Сайт разработан respektr.com.ua Использование материалов сайта bio-energy.com.ua разрешено только при наличии активной ссылки на источник