يجب على كل مزارع التعامل مع الحاجة إلى حل القضايا المتعلقة بالتخلص من منتجات النفايات الحيوانية ، بغض النظر عن حالته. هناك حاجة إلى استثمارات كبيرة لتحميل النفايات وإخراجها ودفنها. هناك حل فعال نسبي لتحويل الفضلات إلى أموال. إن معالجة السماد في الغاز الحيوي هي تقنية تستخدم منذ فترة طويلة في البلدان المتقدمة.
معلومات عامة عن الغاز الحيوي
يحتوي السماد على العديد من العناصر الغذائية والمعادن. بكميات صغيرة ، يمكن تنفيذه في مزرعة صغيرة ، حيث توجد أسرة وحدائق. بالنسبة للمزارعين المتوسطين والكبار ، تعتبر إدارة النفايات مشكلة حقيقية. تنبعث الأكوام المتراكمة رائحة لا تطاق ، وهي مصادر للعدوى ، وتفقد محتوياتها تدريجياً خصائصها المفيدة.
السماد الحيوي للغاز الطبيعي له نفس تكوين الغاز الطبيعي المستخدم في الأنظمة البلدية. يحدث تكوين المركبات المتطايرة القابلة للاشتعال بسبب نشاط البكتيريا اللاهوائية ، التي تعتبر المواد الخام العضوية مصدرًا غذائيًا لها. تتكون المادة التي ينبعث منها من 70٪ ميثان و 30٪ من ثاني أكسيد الكربون. المكون الأول أخف من الهواء ، والثاني أثقل ، مما يساهم في فصلها الطبيعي دون استخدام الميكانيكا والإلكترونيات. يبقى جمع الغاز من السماد الطبيعي وإرساله إلى المستهلكين.
لا تنتهي فوائد إنتاج الوقود الحيوي في المنزل عند هذا الحد. في المخبأ لا يزال هناك سماد عالي الجودة مشبع بالفسفور والنيتروجين ، والذي فقد معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض التي ماتت في غياب الأكسجين. الغاز الناتج في خصائصه ليس عمليا أدنى من نظائرها الطبيعية. وفقًا لدرجة نقل الحرارة ، يمكن مقارنة 1 متر مكعب بـ 1.5 كجم من الفحم.
شروط تكوين الغاز من السماد الطبيعي
الاحتراق هو منتج النفايات لمليارات البكتيريا التي تعالج المخلفات العضوية التي تنتجها الحيوانات الأليفة والطيور. لكي تحدث هذه العملية بشكل مكثف ومتواصل ، يجب تهيئة الظروف المناسبة. تشكل الميثان الطبيعي في أحشاء الأرض في منطقة ذات مناخ دافئ.
للحصول على الغاز من السماد الطبيعي ، تحتاج إلى ما يلي:
- خزان مغلق. يمنع الأكسجين الموجود في الهواء البكتيريا اللاهوائية. وبسبب هذا ، ينخفض نشاطهم ، وينخفض إنتاج المركبات القابلة للاشتعال إلى الحد الأدنى. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم وجود الأكسجين في تطوير مسببات الأمراض الضارة والخطيرة على صحة الإنسان. لا يجب أن ننسى الروائح المحددة التي تنتج البراز.
- وضع درجة الحرارة. يتم تنشيط البكتيريا المشاركة في عملية تحلل السماد وتشعر بالارتياح عند درجة حرارة + 30-50 درجة مئوية. لتحقيق ذلك ، سيكون من الضروري إنشاء عزل حراري موثوق وفعال للخزان بالسماد.
- معدات لجمع وتخزين ونقل المواد الخام المستخرجة إلى المنزل. يمكن شراء وتركيب النوع المطلوب بشكل مستقل عن المواد المرتجلة. الطريقة الثانية أرخص ، لكنها تتطلب المزيد من الوقت والجهد.
مع النهج الصحيح للعمل ، من السهل الحصول على ما يصل إلى 4 لترات من الوقود الحيوي لكل لتر من السعة القابلة للاستخدام.
تكنولوجيا انتاج الغاز الحيوي من السماد الطبيعي
يسمح استخراج الغاز من النفايات واستخدامه لاحقًا كوقود بتوفير المرافق العامة وتخفيف العبء على البيئة. مع كمية كبيرة من المواد الخام التي يتم الحصول عليها ، يمكن استخدامها لتسخين المياه وتوليد الكهرباء.
كمادة خام لإنتاج الميثان في المنزل ، يتم استخدام براز الطيور وحيوانات الفراء والماشية الصغيرة والمتوسطة والكبيرة. يُسمح بتضمين القمم ونشارة الخشب والعشب وأوراق الشجر والدهون الحيوانية والأحشاء المتبقية بعد الذبح في الخليط.
الحصول على الوقود على النحو التالي:
- إنشاء تصميم يشبه في هيكله المكان الذي تعيش فيه البكتيريا اللاهوائية - المعدة. إنه دافئ ومظلم وخالي من الأكسجين.
- تحضير خليط للتخمير. يجب أن تكون خالية من الكلور بنسبة 90٪. يتم سكب المحلول وتبدأ عملية التخمير على الفور تقريبًا. في ظل ظروف جيدة الإنشاء ، تستمر لمدة 12 يومًا تقريبًا.
- يتم ضخ المواد المستهلكة ، ويتم سكب مادة جديدة بدلاً من ذلك. ليس من الضروري زراعة البكتيريا الطازجة ، لأنها موجودة بالفعل في القمامة.
- تصريف الغاز الحيوي. يحتوي على كمية كبيرة من الرطوبة ، إذا لم يتم معالجة المنتج ، فلن يحترق.
- تلقى جمع الوقود. لهذا ، يتم استخدام الدبابات والبراميل والخزانات البلاستيكية أو الأكياس البلاستيكية.
يمكن أن تكون مصانع إنتاج الغاز فردية ، لمنزل واحد ، أو مشتركة ، تزود الوقود للعديد من مزارع الماشية.
مخطط التثبيت الأساسي
للحصول على البيوميتان من السماد الطبيعي ، تحتاج إلى إنشاء تثبيت فعال تحدث فيه عملية التخمير الناتجة عن نشاط البكتيريا اللاهوائية بشكل مكثف ومتواصل. لمعالجة المواد الخام على مدار العام ، بغض النظر عن درجة حرارة الهواء ، يجب مراعاة نظام التدفئة.
يتكون التثبيت الأساسي القياسي من الأجزاء التالية:
- مفاعل حيوي هو خزان بسعة 5-50 متر مكعب. يحتوي المنتج على فتحة تفتيش وفتحات لتوريد المواد الخام وإنتاج السماد وتدفق منتجات التخمير. يتم أيضًا تركيب جهاز في الخزان لخلط الكتلة الحيوية للعمل القسري أو الطبيعي. يتم الانتهاء من الخزان بمواد عازلة للحرارة لحمايته من البرد.
- تحميل الحاوية. يتم إلقاء السماد والمواد الخام الأخرى فيه. بعد الخلط مع الماء ، يتم ضخ المادة في المفاعل بواسطة مضخة.
- خزان تجميع السماد. يتلقى النفايات النفايات الغنية بالمعادن والمغذيات.
- نظام التدفئة. للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة ، يتم تثبيت سخان منفصل تحت الخزان أو الأنابيب من المرجل الذي يعمل بالغاز الحيوي يتم إطلاقه على طول محيطه.
- خط انابيب. يضع فلتر وصمام ومجفف وضاغط. تشكل هذه الهياكل جزءًا من المواد المنبعثة من السماد الطبيعي ، ولكن جودة الغاز تتحسن بشكل كبير.
- حامل الغاز. تقع في أعلى نقطة من الهيكل. مصممة لجمع وتخزين المنتج النهائي. تتوافق سعة التخزين مع الحجم المقدر للغاز المنتج. إذا كان الخزان معدنًا ، يتم احتواء الغاز فيه تحت ضغط يصل إلى 12 جوًا.
بعض نماذج المصانع مجهزة بلوحة تحكم. هذا يزيد قليلاً من تكلفة المنتج ، ولكن أتمتة عملية إنتاج الغاز الحيوي بشكل كامل. تحافظ وحدة التحكم على درجة الحرارة المطلوبة وتخلط المواد الخام وتزيل الغاز وتحمل السماد وتضخ المواد المستهلكة.
الحصول على الغاز من السماد في المنزل
لبناء مصنع لإنتاج الغاز من السماد الطبيعي ، ليست هناك حاجة لتنسيق خططهم مع أي جهة. هذا الهيكل هو نوع مغلق ولا يشكل تهديدًا لتلوث التربة والغلاف الجوي والمياه الجوفية.
يتم بناء المفاعل الحيوي بالتسلسل التالي:
- تحديد موقع التثبيت وحجمه. رسم المخطط.
- صنع أو شراء خزان جاهز. كخيار لموقع صغير - بناء خزان تحت الأرض مصنوع من الخرسانة المسلحة.
- حفر ثقوب للأنابيب وتركيب الحشوات.
- تركيب خزان للروث والأسمدة.
- مد الاتصالات (أنبوب الإمداد والإخراج ، دائرة التسخين).
- تركيب اسطوانة لجمع الغاز الحيوي. ترتيب قناة التوصيل بضاغط ومرشح وختم مياه.
- توريد الماء والكهرباء.
- عزل حراري وزخرفة وتنظيف الأراضي.
يجب خلط الكتلة باستمرار بحيث تكون متجانسة. يمكن القيام بذلك يدويًا أو باستخدام محرك كهربائي. يتم استخدام خلاط ، مركب على الجدار العلوي للمفاعل.
يوفر استخراج الغاز الحيوي واستخدامه للمزارعين العديد من الفوائد. تتيح لك التكنولوجيا الحصول على كمية كبيرة من الوقود المجاني لتدفئة جميع المباني والأسمدة العضوية عالية الجودة. مع التنظيم المناسب ، يمكن إدخال عملية الحصول على الغاز من القمامة إلى إنتاج مربح منفصل. لا تنسى البيئة. حرق الغاز أكثر أمانًا من الفحم وزيت الوقود وخشب الوقود.
