Обогреет и сготовит биогаз. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Биогаз. Использовавшийся еще в Древнем Китае, а потом тысячелетия спустя вновь "открытый" как "нетрадиционный, экологически чистый источник энергии XXI века", приковывает он к себе все большее внимание и в нашей стране. Свидетельством тому может, в частности, служить неуклонный рост связанных с биогазом публикаций.

Подтверждением неуклонного роста популярности, а также неисчерпаемости темы о технических решениях для получения и практического использования "ценного газообразного продукте анаэробной (т.е. происходящей без доступа воздуха) ферментации (перепревания) органических веществ, попадавших ранее под категорию никчемных отбросов", является и эта статья.

Биогаз по сути своей - "адская" смесь. Его основные компоненты: метан (55-70%) и углекислый газ (28-43%); в небольших количествах присутствуют здесь и другие соединения, в том числе - химически агрессивные. Например, сероводород. И это нельзя не учитывать при создании установки для получения биогаза, принимая во внимание, что в среднем 1 кг органического вещества, биологически разложимого на 70%, производит 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислоты, 0,2 кг воды и 0,3 кг неразложимого остатка.

Поскольку разложение органических отходов с выделением биогаза - результат деятельности определенных типов бактерий, то весьма существенно здесь сказывается окружающая среда. В частности, температура. Оказывается: чем теплее, тем выше скорость и степень ферментации органического сырья.

А ведь у нас, как говорится, не Ташкент, значит - нужен подогрев сбраживаемой массы. Задачу эту проще всего, видимо, решить, используя тепло, выделяемое при разложении навоза. В него-то и надо поместить "газопроизводящий центр" установки - так называемый "метантанк", который можно выполнить из 2...5-мм листов "нержавейки", сваренных дважды: сначала электрической сваркой, а затем (для надежности) газовой. К тому же - предусмотреть и дозаправку биогазовой установки сырьем, а также удаление отходов из рабочей зоны.

За одними удачными техническими решениями приходили другие. И вот наконец разработка приняла вид, представленный на иллюстрациях.

Рис. 1. Биогазовая установка: 1 - аэробный ферментер (устойчивая к коррозии - например, деревянная - коробчатая конструкция с откидывающимися задней и передней стенками), 2 - покрытие (из деревянных щитов), 3 - заливная горловина метантенка (сварная конструкция из 2,5-мм "нержавейки"), 4 - метантенк (из подходящей по габаритам емкости для хранения химических удобрений, нефтепродуктов; или сваривается из 2,5...5-мм "нержавейки"), 5 - механическая мешалка (сварная конструкция из "нержавейки"), 6 - патрубок отбора биогаза, 7 - теплоизоляционная прослойка из керамзита или пенопласта, 8 - решетчатый пол (из деревянного бруса 100x100 мм), 9 - сливной кран, 10 - технологический канал, 11 -подставка кирпичная, 12 - втулка - направляющая вварная (из 100-мм отрезка трубы 32x5, "нержавейка"), 13 - воздуходувка (или кузнечные меха)

Рис. 2. Устройство для отводя конденсата из биогазопровода: 1 - биогазопровод, 2 - V-образная трубка (длина свободной ветви "X" должна быть больше, чем выраженное в миллиметрах водяного столба давление биогаза в магистрали), 3 - конденсат

Цилиндрическая металлическая емкость - метантенк - с заливной горловиной, сливным краном, механической мешалкой и патрубком отбора биогаза объединены в компактную конструкцию (см. рис. ), для изготовления которой как нельзя лучше подойдут, например, емкости из-под химических удобрений, другие детали и узлы из "нержавейки". Причем сам "газопроизводящий центр" расположен внутри аэробного ферментера, который можно сделать прямоугольным (например, из пиломатериалов).

Две боковые стенки у ферментера съемные - для облегчения выгрузки отработанного навоза. Пол же сделан решетчатым. Через располагающийся под ним технологический канал прогоняется воздух. Для этого используется нагнетатель типа кузнечных мехов или специальная воздуходувка.

Сверху ферментер рекомендуется закрыть деревянными щитами, А чтобы уменьшить потери тепла, стенки и днище выполнить с теплоизоляционной прослойкой.

В метантенк через горловину заливают предварительно подготовленный навоз с коровьей мочой. Влажность "технологического сырья" должна быть в пределах 88-92%. Причем уровень этой жижи контролируют по нижней части заливной горловины. Аэробный же ферментер через верхнюю открывающуюся часть заполняют твердым подстилочным навозом или смесью последнего с рыхлым сухим органическим наполнителем (солома, опилки) влажностью 65-69%.

При подаче нагнетателем воздуха в ферментере начинает разлагаться органике, выделяется тепло. Его вполне достаточно для подогрева метантенка, содержимое которого перемешивается (благо на то есть специальная мешалка, а также известное каждому еще со школы физическое явление - конвекция). В результате происходит выделение биогаза. Он накапливается в верхней чести метантенка. Через специальный патрубок биогаз отводят в "магистраль" и используют для бытовых нужд.

При эксплуатации этой биогазовой установки (как, впрочем, и большинства других устройств-аналогов) следует помнить о необходимости обеспечения биохимического равновесия. Ведь иногда темпы выработки кислот бактериями, участвующими в процессе анаэробной ферментации, выше, чем темпы их потребления бактериями другой группы участников. В таком случае, как отмечал уже журнал в своих прежних публикациях, кислотность массы растет, а выход биогаза снижается. Положение может быть исправлено либо уменьшением ежедневной порции сырья, либо увеличением его растворимости (по возможности горячей водой), либо, наконец, добавкой нейтрализующего вещества (например, известкового молока, стиральной или питьевой соды).

Производство биогаза может уменьшиться за счет нарушения соотношения между углеродом и азотом. Положение выправляют, вводя в метантенк вещества,

содержащие азот, - мочу или в небольшом количестве соли аммония, используемые обычно в качестве химических удобрений (50-100 г на кубометр сырья).

Нельзя также забывать, что высокая влажность и наличие сероводорода (содержание которого в биогазе может достигать 0,5%) стимулируют повышенную коррозию металлических частей установки. Поэтому состояние всех остальных элементов ферментера и метантенка надо регулярно контролировать. И в местах повреждений тщательно защищать (лучше всего свинцовым суриком - в один или два слоя, - с последующим покрытием двумя слоями любой масляной краски).

Отходы после переработки в биогазовой установке получаются обеззараженными. Их хорошо использовать как высококачественные удобрения. Но помимо этого ведь вырабатывается и самое главное - газ. Причем в объеме, вполне достаточном для двухконфорочной плиты.

Такая установка окупится уже за год только за счет утилизации отходов в личном хозяйстве.

Автор: А.Ковалев

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива 3D-шлем для хирурга 03.08.2013 Sony выпускает 3D-шлемы для развлекательных целей с 2011 года. Теперь же компания решила выпустить подобное решение для медицинских нужд. Уже существующую модель HMZ-T2 переделали в HMM-3000MT, которую будут использовать в качестве эндоскопа. 3D-шлем поможет хирургу буквально заглянуть внутрь пациента, причем сделать это можно как в 2D, так и в 3D-режимах. По сравнению с классическим эндоскопом повышается точность показаний прибора и удобство врача. Ведь хирургу теперь не обязательно следить за внешним экраном. В HMM-3000MT установлен точно такой же, как и в "гражданской" версии 0,7' OLED экран с разрешением 720p. Однако медицинский аппарат был оптимизирован для использования стоя и получил системы поддержки равновесия. Также появился режим картинка-в-картинке и возможность переворачивать изображение.

Другие интересные новости:

▪ Игровые мыши Elecom позволяют настраивать разрешение по двум осям независимо

▪ Химический коктейль морских черепах

▪ Сетевое хранилище TerraMaster F5-221

▪ Свиноферма Huawei

▪ Дорожный шум ускоряет старение птиц

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зрительные иллюзии. Подборка статей

▪ статья Да здравствует солнце, да скроется тьма! Крылатое выражение

▪ статья Где и когда можно было посмотреть Ромео и Джульетту с хеппи-эндом? Подробный ответ

▪ статья Петрушка посевная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Двухканальная система сбора и обработки данных на базе ПК. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Наперсток, меняющий цвет. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025