Добавить комментарий

Биогаз своими руками для домашнего использования

Русский

Пошаговый иллюстрированный рассказ об изготовлении домашней биогазовой установки

Биогазовую установку можно сделать своими руками, а производимое топливо использовать для приготовления пищи и обогрева здания. Биогаз - это смесь летучих соединений, которые образуются в процессе разложения анаэробными бактериями органических веществ. Эта смесь легко горит, необходимые для ее образования органические вещества есть даже в воде, полученной на кухне после мытья посуды.

Устройство для получения такого топлива (варочный котел, где оно образуется) представляет собой контейнер, содержащий воду и бактерии, которым "подается" органическое вещество для переработки. Полученное топливо или отводится в коллектор для хранения, или сжигается непосредственно от котла.

Выгоды описанной ниже установки:

  •     образуется топливо;
  •     получается удобрение для земли;
  •     используется промывочная вода кухни;
  •     безопасная и безотходная технология.

Необходимые материалы:

  •     пластиковые бочки емкостью 200 литров;
  •     отходы пластика;
  •     трубы и фитинги ПВХ;
  •     шланги и фитинги;
  •     силиконовый герметик.

Такую установку собственноручно сделал и постоянно использует в быту индийский фермер Shaun. Ниже приведен рассказ изобретателя о замысле и реализации проекта установки.

Проект фермера Shaun

Я решил создать систему, способную производить количество топлива достаточное для одного приготовления еды в день. Она должна была стать основным источником энергии для приготовления пищи.

Эскиз моего проекта выглядел так:

Эскиз_проекта

Можно просмотреть увеличенное изображение.

В проекте я решил использовать 200-литровую синюю пластиковую бочку из местной больницы, в которой хранились химические моющие средства. В верхней части бочки были две винтовые крышки, она имела куполообразную форму.

Пластиковая_бочка

Пластиковая бочка. В верхней части видны входной трубопровод, стопорный клапан и выходная труба.

Варочный котел установки требует входа трубы для подачи свежего сырья и выходного трубопровода для удаления отработанного содержимого. Так как в бочке уже были два винтовых входа в крышке, я решил воспользоваться ими. Обе мои входные и выходные трубы должны войти в корпус через верхнюю часть, выход биогаза также должен быть расположен в верхней части корпуса.

Моя установка должна быть газонепроницаемой, чтобы накопленное топливо могло выходить только через выпускной клапан. Тем не менее, если по каким-то причинам давление появится в системе, его можно будет просто выпустить через одну или обе входных / выходных труб.

Входной трубопровод проходит через одну из крышек пластиковой бочки, и расширяется почти до нижней части корпуса. Таким образом свежее сырье будет поступать в нижнюю часть варочного котла. Выходной трубопровод доходит только до центра корпуса. Поэтому, когда свежее сырья будет введено, имеющаяся жидкость будет смещаться от центра корпуса, и выходить в отходящее ведро. Так как твердые частицы органического вещества, как правило, либо всплывают, либо оседают, в виде стоков выходит только жидкость, а более крупные частицы попадают в варочный котел, чтобы использоваться дальше.

Уровень_воды_в_бочке

Розовая линия показывает уровень воды в варочном котле. Обращаем внимание на выпускной клапан, который находится выше этого уровня

Я установил выходную трубу почти на уровне входа в корпус, в верхней части которого осталось небольшое пространство под куполом для сбора летучих соединений (в самом верху корпуса, где я установил свой клапан). Это означало, что варочный котел будет почти полностью заполнен жидкостью, и почти весь газ будет проходить через стопорный клапан на коллектор.

Коллектор

Коллектор_установки

Показан пустой коллектор, он представляет собой перевернутый пластиковый бак, погруженный в воду

Коллектор был сделан из такой же синей пластиковой бочки, как и варочный котел. У нее была срезана верхушка, бочка на 3/4 заполнена водой, в которую погружен пластиковый мусорный бак, перевернутый и затопленный. У этого бака есть вход газа и выходной клапан. Топливо, производимое в варочном котле, будет собираться в мусорный бак. Когда биогаза будет достаточно много, он приподнимет бак из воды. Если в баке его соберется слишком много, летучие соединения просто выйдут стороной бака.

Подача сырья в котел

Я заполнил мой варочный котел использованной на кухне водой и добавил около 20 кг коровьего навоза. Идея заключается в том, чтобы развести различные виды кишечных бактерий из навоза, чтобы они обрабатывали исходное сырье так же, как они делают в кишечнике коровы: разлагая его на удобрение и создавая горючие газы. Это заняло неделю или около того, за это время бактерий обосновались и начали переваривать сырье.

Подача_сырья_в_котел

На фотографии показано, как я наливаю кухонную воду (использованную при мойке и ополаскивании посуды), а отработанная вода, выходя из установки, попадает в ведро, которое будет вылито в саду или огороде.

Добавлять сырье в установку легко. Я выключаю выходной газовый клапан (он перекрывает выход топлива) и открываю крышки на входной и выходной трубах. Когда я лью мою воду из кухни, такой же объем использованной воды выливается из варочного котла в ведро, которое после этого я выливаю в мой сад.

Сжигание биогаза

Биогаз - это то, что производит/выпускает из себя корова! У него такой же запах, который вы себе представляете, но, когда он сжигается, запах такой же, как от сожженного чистого природного газа привычной кухонной плиты.

Топливо_горит

Сжигание биогаза чистого (слева), и смешанного с воздухом (справа). Синее пламя чистое и горячее

Сжигаемый чистый биогаз дает большое желтое закопченное пламя, которое превратит дно кастрюли в черное и не будет эффективно ее подогревать. Когда же он смешивается с воздухом непосредственно перед воспламенением, получается горячее, чистое, синее пламя. Для этого я сделал горелку Бунзена.

Воротник_с_дырками

Отверстия позволяют воздуху смешиваться со струей летучих соединений, после того как он проходит через ограничитель.

Ограничитель_струи

Деревянные ограничители струи. Они усиливают струю (отходит, как пламя реактивного двигателя)

Моя бунзеновская горелка изготовлена ​​из лома ПВХ трубы, запасних фитингов и круглой деревянной полой втулки, примененной в качестве ограничителя струи. Я сделал несколько таких ограничителей с различными размерами отверстий, чтобы экспериментировать с ними. Просверленные через ПВХ-переходник в основную трубу отверстия позволили воздуху входить и смешиваться с потоком газа - также переходник можно поворачивать, чтобы регулировать поток воздуха. Потребовалось несколько тестов, чтобы найти наиболее эффективное сочетание и получить хорошее жаркое пламя.

Демонстрация_работы_установки

Пламя нагревает кастрюлю воды

Я сделал самодельную горелку на дне старого барбекю. Используя существующие опоры, я могу готовить в кастрюле над пламенем полученного топлива. Я помещаю вес 5 кг или 10 кг на верхнюю часть бункера коллектора установки, чтобы создать определенное давление на биогаз. Вес 5 кг позволяет получить пламя, способное вскипятить литр воды примерно в течение 15 минут. 10 кг веса заставляет топливо вытекать быстрее, и литр воды можно вскипятить за 10 минут.

Опорожнение установки

В мою первую зиму я по незнанию устроил варочному котлу понос! Я накормил его броженным/заплесневелым хлебом и налил кислый сок. Состав бактерий внутри варочного котла разбалансировался, и производство биогаза прекратилось. Сточные воды обрели цвет болезненного поноса. Я понял, что должен очистить свою установку и начать все сначала.

Большинство таких конструкций имеют трубу для стока в нижней части корпуса, а у меня этого нет. Я разработал способ вытеснить большую часть содержимого моего варочного котла, теперь устройство можно перемещать и оно легко опорожняется.

Я отсоединил шланг между варочным котлом и коллектором, оставил только один конец прикрепленным к варочному котлу. Затем стал дуть в этот шланг. Сила давления вынудила часть жидкости выйти в ведро, принимающее стоки. Так как выходная труба ПВХ доходит только до половины высоты корпуса, я смог удалить таким способом только половину содержимого. Около 100 литров продолжало там оставаться. В таком случае может использоваться для смещения блока ручная тележка. У меня не было ручной тележки, чтобы вывезти бак, поэтому я поменял местами фитинги выводной и входной труб и продолжал дуть. Поскольку входная труба проходит почти до нижней части устройства, я смог удалить все, кроме ила на дне. Теперь я мог открутить каналы ввода и вывода, а также газовый выход клапана и крышку корпуса, перевернул корпус и вытащил его в сад. Пришлось еще потрудиться, чтобы отделить шлам от основания корпуса.

Я даже решился на промывку корпуса маслом эвкалипта и моющим средством для его очистки и дезинфекции. После долгого выскребания и ополаскивания я вернул аппарат в его угол и заправил снова коровьим навозом и водой. Биогаз выходил в течение нескольких недель, но затем снова начался понос! Это было зимой, так что я не уверен, может быть причиной была температура. Я отказался от моего варочного котла и оставил его. Через несколько недель бездействия я заметил, что мой накопитель газа поднялся. Я сделал тест пламени и увидел, что биогаз производится. Я проверил сточные воды и снова понюхал - какой хороший запах свежего коровьего навоза! Я снова смог использовать мое топливо! Я до сих пор не знаю точно, что произошло, но состав бактерий восстановился.

Резюме

Вид_всей_установки

Моя установка (коллектор наполнен газом)

Мой проект завершился успешно: варочный котел способен производить топлива в сутки почти на 30 минут использования, а коллектор может удержать такое же его количество. Однако я решил не пытаться использовать кухонные отходы, чтобы полностью наполнить сырьем варочный котел, вместо того, чтобы давать ему промывочную воду из моей кухни (это около 4 л в день - смесь воды, жидкости и частиц пищи от ополаскивания чашек и тарелок).

Моя система ограничена коллектором - он может хранить топливо, которое горит только около 30 минут, а сам варочный котел может производить более чем вдвое большее его количество (при большей подачи питательной смеси). Для моих целей больший коллектор не нужен, но я призываю тех, кто планирует готовить всю пищу на биогазе, рассмотреть вариант использования нескольких коллекторов или использовать большие контейнеры.

Часто задаваемые вопросы

Что еще я могу использовать, чтобы сделать такую ​​установку своими руками?

Любой большой пластиковый контейнер пригоден для использования. Нельзя применять стальные барабаны и любые металлические детали в конструкции, так как сероводородные компоненты образуемой смеси быстро разъедают эти части. До сих пор я не видел никакого ухудшения в каждой из частей, которые я использовал (ПВХ, поливинилхлорид, полиэтилен) после контакта с биогазом и / или сточными водами. Можно подумать о контейнерах для растительного масла или для более масштабного варочного котла рассмотреть 1000-литровые цистерны (с клеткой).

Сколько тепла может дать такое топливо?

Если сегодня вы возьмете 1 кг смешанных пищевых отходов и выльете его с водой в варочный котел, через 24 часа у вас будет достаточное количество газа для приготовления пищи в течение часа. На следующий день вы продолжали бы получать газ из этого сырья, так что не понадобилось бы наполнять установку каждый день. Я лично только использовал промывочную воду из нашей кухни, которой собиралось около 4 л в день, и полученного газа хватало для кипения 1 л воды один раз в день - достаточно, чтобы сделать чай или пару чашек кофе. Если я не готовлю на биогазе, на следующий день у меня его достаточно, чтобы приготовить макароны или рис.

Может ли горючее топливо взорвать коллектор?

Нет. Для того, чтобы взорвать коллектор вам нужно будет:

  1. подмешать воздух в коллектор;
  2. создать давление в коллекторе;
  3. каким-то образом создать искру внутри.

Если по какой-то причине вы чувствуете, что эти три события смогут произойти одновременно в варочном котле, я рекомендую вам не заниматься этим проектом. Мой коллектор газонепроницаемый, он находится под давлением только когда я готовлю, и я не смог создать искру внутри котла, когда пытался это сделать.

Обновление! Октябрь 2013

Ну, друзья мои, прошло более двух лет с тех пор, как я впервые произвел своими руками биогаз, и я считаю, что это одним из моих самых успешных проектов. Я до сих пор использую его каждый день, чтобы сделать себе утренний кофе.

Установка_с_новой_плитой

Ссылка на анлоязычный рассказ о проекте.

Пользовательский поиск