تم تصميم مصنع الغاز الحيوي الثابت للتخلص الفعال من النفايات والحصول على المواد الخام والطاقة منخفضة التكلفة. يمكنك تجميع هذه المعدات بيديك واستخدام الغاز الناتج لغرض تسخين الغرفة والطبخ والاحتياجات الأخرى. قبل البناء ، من المفيد التعرف على مبدأ التشغيل للتركيب ، وأنواع المواد الخام المناسبة له ، وتفاصيل إنتاج الغاز البيولوجي ، وجميع مراحل التثبيت.
تحديد الغاز الحيوي
الغاز الحيوي من النوع القياسي هو وقود طبيعي يتم إنتاجه نتيجة تخمر الركائز البيولوجية. يتحلل تحت تأثير التحلل المائي ، وكذلك الكائنات الحية البكتيرية المكونة للأحماض والميثان. يحتوي الخليط الناتج على خصائص قابلة للاحتراق بسبب ارتفاع محتوى الميثان ، نظرًا لخصائصه ، فإنه لا يختلف تقريبًا عن المواد الخام الطبيعية المعتادة المستخدمة للأغراض المنزلية والصناعية. الغاز الحيوي هو مادة صديقة للبيئة ، كما أن تكنولوجيا إنتاجه ليس لها تأثير سلبي على البيئة. كمكون للمواد الخام ، يتم استخدام منتجات النفايات لذلك ، والتي يجب التخلص منها.
سيكون مصنع الغاز الحيوي مفيدًا لأصحاب المباني الخاصة الذين يمكنهم الوصول إلى نفايات مزارع الماشية. في هذه الحالة ، سيكون بناء العديد من مصانع الغاز الحيوي هو الخيار الأفضل.
مبدأ تشغيل مصنع الغاز الحيوي
قد يكون لهذا الجهاز تكوين مختلف يعتمد على قوته ونوع المواد الخام المستخدمة والمنتج الذي ينتج. يشمل التركيب من النوع القياسي تركيب صهريج التخزين والمطاحن والخلاطات وحامل الغاز لتراكم الغاز المنتج ومفاعل ونظام لتزويد النفايات به وأنظمة نقل مكونات الوقود والمعالجة والأتمتة والتحكم وحماية عمليات الإنتاج. تعمل محطة الغاز الحيوي الرئيسية وفقًا للمبدأ القياسي:
- يتم سكب الكتلة الحيوية في وعاء محكم ، يتم تخفيفه بالماء ، حيث يبدأ في التخمر وإطلاق مادة غازية.
- يتم تحديث محتويات الخزان عن طريق تصريف نفايات النفايات وإضافة جديدة.
- يمر الغاز المتراكم في الجزء العلوي من الخزان عبر الأنبوب إلى مجمع الغاز ثم إلى الأجهزة المنزلية المتصلة.
الميزة الرئيسية لمصدر الطاقة البديل هذا هو تقليل انبعاثات الميثان. بعد هذه المعالجة وعملتها المرحلية ، يتم تشكيل الأسمدة الفعالة المناسبة بشكل مثالي للحقول والحدائق ، وكذلك لا تحتوي على شوائب خطرة.
ما هي المواد الخام المناسبة للتركيب
يعمل أي مصنع للغاز الحيوي بشكل أفضل على مكون عضوي طازج - روث الماشية أو الدواجن ، والذي يجب تجديده كل يوم. يمكنك إضافة العشب المفروم أو القمم أو أوراق الشجر إلى المفاعل ، بما في ذلك النفايات المنزلية ، مثل تنظيف الخضروات. تعتمد فعالية المحطة على نوع المواد الخام المستخدمة. يتم الحصول على أكبر كمية من الغاز البيولوجي من خليط من فضلات الخنازير وروث الديك الرومي. يتيح لك الجمع بين مخلفات البقر والسيلاج الحصول على كمية أقل من الغاز عند حمل مماثل.
يمكن لبعض العوامل أن تقلل من نشاط البكتيريا اللاهوائية وحتى توقف إنتاج الغاز الحيوي الطبيعي تمامًا. يجب ألا تدخل المواد الخام التي تحتوي على المضادات الحيوية والعفن والمكونات الاصطناعية من نوع المنظفات والراتنجات إلى الخزان. ليس من الضروري استخدام السماد الفاسد ؛ يمكن فقط تحميل النفايات الطازجة أو المجففة في التثبيت. بالإضافة إلى ذلك ، لا يجب أن تكون المواد الخام مغمورة بالمياه ، حيث يعتبر 95 ٪ أمرًا بالغ الأهمية.
من أجل تسهيل تحميل الكتلة البيولوجية وتسريع عمليات التخمير ، من الضروري إضافة القليل من المياه النقية إلى النفايات وتخفيفها إلى الاتساق الطبيعي.
تفاصيل إنتاج الغاز الحيوي
تتم معالجة الغاز الحيوي المنتج في المنزل في مفاعل بيولوجي على عدة مراحل. لبعض الوقت ، تعمل البكتيريا على الكتلة الحيوية ، سيعتمد التوقيت الدقيق للتخمير على حجم المواد الخام. بسبب عمل البكتيريا ، يتكون خليط غاز قابل للاشتعال يحتوي على الميثان وثاني أكسيد الكربون وعدد من المواد الأخرى ، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين. ثم ينتقل الخليط من المفاعل إلى حامل الغاز ، حيث يتم تخزينه حتى بدء الاستخدام المقصود ، ويمكن أيضًا استخدام الغاز من هناك لخدمة الأجهزة المنزلية ، ولا تكون خصائصه أدنى من الطبيعي. يجب إزالة الكتلة المتحللة من جهاز التخمير في الوقت المناسب من أجل الحصول في النهاية على سماد عالي الجودة.
حساب ربحية مصنع الغاز الحيوي
إنتاج الغاز الحيوي افعل ذلك بنفسك مفيد ، حيث أن 1 متر مكعب من هذا الوقود يوفر كمية مماثلة من الطاقة ، مثل 3.5 كجم من الحطب ، أو 1-2 كجم من الفحم أو 9-10 كيلو واط من الكهرباء. إذا كنت تعرف الوزن التقريبي للنفايات المتاحة وكمية الطاقة المطلوبة ، فيمكنك حساب الفوائد والعيوب المحتملة لهذه المحطة.
مثال على ذلك هو حساب الركيزة المحضرة من 1.5 مكون من السماد الطبيعي ، 3.5 طن من النفايات العضوية والمياه الساخنة بكمية تعادل 65-75 ٪ من الحجم القياسي للمواد العضوية. تم تصميم هذه المادة الخام لمدة ستة أشهر من الاستخدام المعتدل للغاز. تعطي عملية التخمير النتيجة المرجوة بعد 10-15 يومًا ، وسيبدأ إنتاج الغاز بكمية ضئيلة ويملأ الخزان. بعد ثلاثين يومًا ، سيتم تطوير الوقود بالكامل. في غياب المشاكل والتشغيل الصحيح للمحطة ، يزداد الحجم تدريجيًا حتى تتعفن الركيزة تمامًا.
تعتمد إنتاجية مصنع الغاز الحيوي على معدل تخمر المواد الخام ، والذي يرتبط بزيادة مستوى الرطوبة ودرجة حرارة الركيزة.
خطوات البناء DIY
يمكن الوصول إلى الغاز البيولوجي افعل ذلك بنفسك تمامًا لكل مالك مبنى خاص ، والذي يمكنه إجراء التركيب الأكثر بساطة وموثوقية بشكل مستقل. يتم تركيبه وفقًا للرسومات ويتكون من عدة خطوات.
إعداد الحفرة
نظرًا لأن مصنع الغاز الحيوي يقع تحت الأرض ، فإن فعالية تشغيله ستعتمد على مدى جودة إعداد وتزيين الحفرة الخاصة. تقوية جدرانها بحلقات بلاستيكية أو خرسانية أو بوليمر ، والتي يجب أن تكون مجهزة بقاع فارغ. سوف تكلف أكثر من المواد المرتجلة ، لكنها لن تتطلب تسرب إضافي. لا تخاف مكونات البوليمر من الماء والمكونات الكيميائية ، ولكنها حساسة للإجهاد الميكانيكي ، إذا لزم الأمر ، يمكن دائمًا استبدالها.
نظام عادم الغاز
يتم الحصول على الغاز الحيوي الطبيعي باستخدام أنبوب يتم تثبيته في العنصر العلوي للبرميل. تدخل المادة فخ المياه من خلال أنبوب متصل ، ثم تمر في محرك الأقراص وتتحرك إلى الأجهزة المنزلية.ليس بعيدًا عن مخرج الغاز ، يتم تثبيت صمام الزناد ، في حالة الضغط الزائد داخل الخزان ، فإنه سيطلق المواد الزائدة.
نظام التغذية والتفريغ
لإنتاج خليط غاز بشكل مستمر في مولد الغاز الحيوي ، يجب تزويد البكتيريا داخل الركيزة باستمرار بالسماد الطازج والمواد العضوية. تتم إزالة نفايات المواد الخام من القادوس بحيث لا يشغل مساحة غير ضرورية. تصنع الثقوب في البرميل لغرض التفريغ والتحميل ، حيث يتم لحام الأنابيب التي يبلغ قطرها 300 مم على الأقل. يجب توجيه خط الأنابيب من نوع التحميل إلى أعلى ، وتكميله بقمع ، ويجب إنشاء جزء الصرف بطريقة تجعله مناسبًا لجمع النفايات بعد المعالجة أثناء التشغيل.
نظام التدفئة
إذا تم وضع المحطة في الفناء أو في غرفة غير مدفأة ، فستحتاج إلى توفير العزل الحراري الأمثل والتدفئة المستقرة. لهذا الغرض ، يمكنك إحضار تركيب الأنبوب الذي تنتقل فيه المياه من نظام التسخين ، وتثبيتها على طول جدران البرميل. أيضا ، يتم وضع خزان مملوء بالماء المسخن بواسطة عناصر التسخين الكهربائي في المفاعل ؛ الخيار الأول يعتبر أكثر اقتصادا. لكي يكون التثبيت مستقرًا ، يجب ألا تنخفض درجة حرارة محتوياته إلى أقل من 38 وأن ترتفع فوق 55 درجة.
نظام الخلط
يمكن للخلاط اليدوي الإضافي مع أي تصميم أن يزيد بشكل كبير من كفاءة المحطة. لإنشائه ، يتم إخراج المحور مع الشفرات الملحومة إليه من خلال غطاء البرميل. ثم وضعوا على بوابة المقبض وختم الحفرة بالكامل.
تركيب القبة والأنابيب
في المرحلة النهائية ، ستحتاج إلى صنع خزان غاز بيديك لمحطة الغاز الحيوي وتثبيت قبة العنصر العلوي. عند أعلى نقطة قبة ، يتم وضع أنبوب عادم الغاز وسحبه نحو حامل الغاز.
تعمل المساحة الخالية داخل المفاعل كمخزن للغاز ، لكن هذا لا يكفي للتشغيل الآمن تمامًا للتركيب. لتجنب الانفجار من الضغط العالي تحت القبة ، يجب استخدام الغاز بشكل مستمر. لمنع خلط الميثان البيولوجي بالهواء ، يتم تركيب مصيدة مياه ، والتي تم تصميمها أيضًا لتنقية الغاز.
مزايا وعيوب مصنع الغاز الحيوي
تشمل قائمة المزايا ما يلي:
- إمكانية التخلص الآمن من النفايات ؛
- الحصول على مخزون متجدد من المواد الخام الصديقة للبيئة ؛
- إطلاق الحد الأدنى من كمية ثاني أكسيد الكربون والكبريت مقارنة بمنشآت الغاز التقليدية ؛
- الاستقرار الكامل للمحطة ؛
- القدرة على استخدام العديد من المصانع في وقت واحد لتقليل التكاليف ومنع الضرر ؛
- أقصى الفوائد للزراعة.
بالإضافة إلى كل هذه المزايا ، فإن مصنع الغاز الحيوي له عيوبه. مثل هذا الغاز وقود نظيف نسبيًا ، لكنه لا يزال قادرًا على تلويث البيئة. أيضا ، قد يواجه أصحاب هذه المحطات صعوبات في توريد الكتلة الحيوية ، إذا لم يهتموا بذلك مسبقًا.
