Покрокова ілюстрована розповідь про виготовлення домашньої біогазової установки

Біогазову установку можна зробити своїми руками, а вироблене паливо використовувати для приготування їжі та обігріву будівлі. Біогаз - це суміш летючих сполук, які утворюються в процесі розкладання анаеробними бактеріями органічних речовин. Ця суміш легко горить, необхідні для її утворення органічні речовини є навіть у воді, використаній на кухні для миття посуду.

Пристрій для отримання такого палива або варильний котел, у якому утворюється біогаз, являє собою контейнер, що містить воду і бактерії, котрим "подається" органічна речовина для переробки. Отримане паливо або відводиться до колектора для зберігання, або горить безпосередньо від котла.

Вигоди описаної нижче установки:

• утворюється горючий газ;
• отримуються добрива для землі;
• використовується промивна вода кухні;
• безпечна і безвідходна технологія.

Необхідні матеріали:

• пластикові бочки ємністю 200 літрів;
• відходи пластика;
• труби та фітинги з ПВХ;
• шланги та фітинги;
• силіконовий герметик.

Таку установку власноруч зробив і постійно використовує в побуті індійський фермер Shaun. Нижче наведена розповідь винахідника про задум і реалізацію проекту біогазової установки.

Проект фермера Shaun

Я вирішив створити систему здатну виробляти кількість палива, достатню для одного приготування їжі на день. Вона повинна була стати основним джерелом енергії для приготування їжі.

Ескіз мого проекту виглядав так:

Можна переглянути збільшене зображення.

У проекті я вирішив використовувати 200-літрову синю пластикову бочку з місцевої лікарні (в бочці зберігалися хімічні миючі засоби). У верхній частині бочки були дві гвинтові кришки, вона мала куполоподібну форму.

Пластикова бочка. У верхній частині видно вхідний трубопровід, стопорний клапан і вихідну трубу.

У варильному котлі установки (тобто котлі, де буде вироблятись біогаз) повинен бути вхід труби для подачі свіжої сировини і вихідна труба для видалення відпрацьованого вмісту. Так як в бочці вже були два гвинтових входи в кришці, я вирішив скористатися ними. Обидві мої труби - вхідна і вихідна -  повинні увійти в корпус через верхню частину, вихід газу також повинен бути розташований у верхній частині корпусу.

Моя установка мала бути газонепроникною, щоби паливо могло виходити тільки через випускний клапан. Проте, якщо з якихось причин тиск з'явиться в системі, вироблене паливо можна буде просто випустити через одну або обидві з вхідних / вихідних труб.

Вхідний трубопровід проходить через одну з кришок пластикової бочки і розширюється майже до нижньої частини корпусу. Таким чином свіжа сировина буде надходити в нижню частину варильного котла. Вихідний трубопровід доходить тільки до центру корпусу. Тому, коли свіжу сировину буде введено, наявна рідина буде зміщуватися від центру корпусу і виходити у підвішене відро. Так як тверді частинки органічної речовини, як правило, або спливають, або осідають, у вигляді стоків виходить тільки рідина, а більші частки залишаються у варильному котлі, де переробляються бактеріями.

Рожева лінія показує рівень води в варочному котлі. Звертаємо увагу на газовий клапан, який знаходиться вище цього рівня

Я встановив вихідну трубу майже на рівні входу в корпус, у верхній частині якого залишився невеликий простір під куполом для збору газу (на самому верху корпусу, де я встановив клапан). Це означало, що варильний котел буде майже повністю заповнений рідиною, і майже весь біогаз буде проходити через стопорний клапан на колектор.

Колектор

Показаний порожній колектор, він являє собою перевернутий пластиковий бак, занурений у воду

Колектор був зроблений з такої ж синьої пластикової бочки, як і варильний котел. У неї була зрізана верхівка і вона на 3/4 заповнена водою, в яку занурений пластиковий сміттєвий бак, перевернутий і затоплений. Цей бак має вхід газу і вихідний клапан. Біогаз, вироблений у варочному котлі, буде збиратися в сміттєвий бак. Коли його буде достатньо багато, він підніме бак з води. Якщо його в баку збереться занадто багато, газ буде просто виходити з боку бака.

Додавання сировини в мою установку

Я заповнив варильний котел водою з органічними речовинами і додав близько 20 кг коров'ячого гною. Ідея полягає в тому, щоб розвести різні види кишкових бактерій з гною, аби вони обробляли отриману сировину так само, як вони роблять в кишечнику корови: розкладаючи її на добриво і утворюючи горючі речовини. Це зайняло тиждень або близько того, за цей час бактерій облаштувалися і почали перетравлювати сировину.

На фотографії показано, як я наливаю кухонну воду (використану при митті і обполіскуванні посуду), а вода, що відходить з установки, потрапляє у відро, яке буде вилито в саду або городі.

Додавати сировину в установку легко. Я вимикаю вихідний клапан (перекриваю вихід виробленого палива) і відкриваю кришки на вхідний і вихідний трубах. Коли я ллю мою воду з кухні, такий же обсяг використаної води виливається з варильного котла в відро, яке після цього я виливаю в мій сад.

Спалювання біогазу

Біогаз - це те, що виробляє/випускає з себе корова! У нього такий же запах, який ви собі уявляєте, але, коли він спалюється, запах такий же, як від спаленого чистого природного газу пальника.

Спалювання біогазу чистого (зліва), і змішаного з повітрям (праворуч). Синє полум'я чисте і гаряче

Спалюваний чистий біогаз дає велике жовте закопчене полум'я, яке перетворить дно каструлі у чорне і не буде ефективно її підігрівати. Коли ж він змішується з повітрям безпосередньо перед займанням, отримується гаряче, чисте, синє полум'я. Для цього я зробив пальник Бунзена.

Отвори дозволяють повітрю змішуватись зі струменем газу, після того, як він проходить через обмежувач.

Дерев'яні обмежувачі струменя газу. Вони підсилюють відтік палива (відходить наче полум'я реактивного двигуна)

Мій бунзенівськой пальник виготовлений ​​з брухту ПВХ труби, запасного фітингу і круглої дерев'яної порожнистої втулки, застосованої в якості газового обмежувача. Я зробив кілька таких обмежувачів з різними розмірами отворів, щоб експериментувати з ними, Просвердлені отвори через ПВХ-перехідник в основну трубу дозволили повітрю входити і змішуватися з потоком вироленого палива - також перехідник можна повертати, щоб регулювати потік повітря. Знадобилося кілька тестів, щоб знайти найбільш ефективне поєднання і отримати гарне гаряче полум'я.

Полум'я нагріває каструлю води

Я зробив саморобну горілку на дні старого барбекю. Використовуючи існуючі опори, я можу готувати в каструлі над полум'ям палива з моєї установки. Я розміщую вагу 5 кг або 10 кг на верхню частину бункеру колектора газу, щоб створити певний тиск на біогаз. Вага 5 кг дозволяє отримати полум'я, здатне закип'ятити літр води приблизно протягом 15 хвилин. 10 кг ваги змушує струмінь палива витікати швидше, і літр води можна закип'ятити за 10 хвилин.

Випорожнення установки

В мою першу зиму, я через незнання влаштував варильному котлу пронос! Я нагодував його збродженим/цвілим хлібом і налив кислий сік. Склад бактерій всередині варильного котла розбалансувався, і виробництво біогазу припинилося. Стічні води набули кольору хворобливого проносу. Я зрозумів, що повинен очистити свою установку і почати все спочатку.

Більшість таких конструкцій мають трубу для стоку в нижній частині корпусу, а у мене цього немає. Я розробив спосіб замінити більшу частину вмісту мого варильного котла, тепер пристрій можна переміщувати і він легко випорожнюється.

Я від'єднав шланг між варильних котлом і колектором, залишив тільки один кінець прикріпленим до варильного котла. Потім став дути в цей шланг. Сила тиску змусила частину рідини вийти до приймаючого стоки відра. Так як вихідна труба ПВХ доходить тільки до половини висоти корпусу, я зміг видалити таким способом тільки половину вмісту. Близько 100 літрів продовжувало там залишатися. Можна було б використати ручний візок для вивезення баку. Але у мене не було ручного візка, щоб вивезти бак, тому я поміняв місцями фітинги вивідної і вхідної труб і продовжував дути. Оскільки вхідна труба проходить майже до нижньої частини пристрою, я зміг видалити все, крім мулу на дні. Тепер я міг відкрутити канали входу та виходу, а також газовий вихід клапану і кришку корпусу, перевернути корпус і витягнути його в сад. Довелося ще попрацювати, щоб відокремити шлам від дна корпусу.

Я навіть зважився на промивку корпусу маслом евкаліпта і миючим засобом для його очищення і дезінфекції. Після довгого вишкрябування і ополіскування я повернув апарат на відведене йому місце і заправив знову коров'ячим гноєм і водою. Біогаз виходив протягом декількох тижнів, але потім знову почався пронос! Це було взимку, так що я не впевнений, може причиною була температура. Я відмовився від мого варильного котла і залишив його. Через кілька тижнів бездіяльності я помітив, що мій накопичувач газу піднявся. Я зробив тест полум'я і побачив, що біогаз виробляється. Я перевірив стічні води і знову понюхав - який хороший запах свіжого коров'ячого гною! Я знову зміг використовувати своє паливо! Я до сих пір не знаю точно, що сталося, але склад бактерій налагодився.

Резюме

Загальний вигляд установки (колектор, наповнений газом)

Мій проект успішний: варильний котел здатний виробляти палива на добу майже на 30 хвилин використання, а колектор може утримувати таку ж його кількість. Проте, я вирішив не намагатися використовувати кухонні відходи, щоб повністю наповнити сировиною варильний котел, замість того, щоб давати йому промивальну воду з моєї кухні (це близько 4 л в день - суміш води, рідини і частинок їжі від ополіскування чашок і тарілок).

Моя система обмежена колектором - він може зберігати газ, якого вистачає тільки близько 30 хвилин, а сам варильний котел може виробляти більш ніж удвічі більшу кількість палива (при більшій подачі живильної суміші). Для моїх цілей більший колектор не потрібен, але я закликаю тих, хто планує готувати всю їжу на біогазі, розглянути варіант використання декількох колекторів або використовувати великі контейнери.

Поширені запитання

Що ще я можу використовувати, щоб зробити таку біогазову установку своїми руками?

Будь-який великий пластиковий контейнер придатний для використання. Не можна застосовувати сталеві барабани і будь-які металеві деталі в конструкції, так як сірководневі компоненти летючої суміші швидко роз'їдають ці частини. До сих пір я не бачив ніякого погіршення у кожній із частин, які я використовував (ПВХ, полівінілхлорид, поліетилен) після контакту з біогазом і/або стічними водами. Можна подумати про контейнери для рослинного масла або для більш масштабного варильного котла розглянути 1000-літрові цистерни (з кліткою).

Скільки тепла може дати таке паливо?

Якщо сьогодні ви візьмете 1 кг змішаних харчових відходів і вилиєте його з водою у варильний котел, через 24 години у вас буде достатня кількість палива для приготування їжі протягом години. На наступний день ви продовжували б отримувати його з цієї сировини, так що не знадобилося б додавати харчові відходи кожен день. Я особисто тільки використовував промивальну воду з нашої кухні, якої збиралося близько 4 л в день, і отриманого палива вистачало для кипіння 1 л води один раз в день - досить, щоб зробити чай або пару горняток кави. Якщо я не готую на біогазі, на наступний день у мене його досить, щоб приготувати макарони або рис.

Чи може горюча речовина підірвати колектор?

Ні. Для того, щоб підірвати колектор вам потрібно буде:

1. підмішати повітря в колектор;
2. створити тиск у колекторі;
3. якимось чином створити іскру всередині.

Якщо з якихось причини ви відчуваєте, що ці три події можуть відбутися одночасно в варочному котлі, я рекомендую вам не займатися цим проектом. Мій колектор газонепроникний, він знаходиться під тиском тільки, коли я готую, і я не зміг створити іскру всередині котла, коли намагався це зробити.

Оновлення! Жовтень 2013

Ну, друзі мої, пройшло більше двох років з тих пір, як я вперше випродукував своїми руками біогаз, і я вважаю, що це один з моїх найуспішніших проектів. Я до сих пір використовую його кожен день, щоб зробити собі ранкову каву.

Посилання на анломовне джерело проекту.