Содержание, карта.

Биогазовая установка для частного дома


Биогазовая установка для частного дома. Инструкция, фото, видео

Автор newwebpower На чтение 11 мин. Просмотров 2.3k. Опубликовано Обновлено

В статье о получении биогаза приводились теоретические основы производства газа метана из биомассы путем анаэробного сбраживания.

Была объяснена роль бактерий в поэтапном преобразовании органических веществ с описанием необходимых условий для наиболее интенсивного получения биогаза. В данной статье будут приведены практические реализации биогазовых установок, с описанием некоторых самодельных конструкций.

Поскольку цены на энергоносители растут, и у многих собственников животноводческих ферм и малых хозяйств существуют проблемы с утилизацией отходов, появились в продаже промышленные комплексы по производству биогаза и небольшие  биогазовые установки для частного дома. Пользуясь поисковиками, пользователь сети Интернет сможет легко найти доступное готовое решение, чтобы биогазовая установка и цена на нее соответствовали запросам,  выйти на связь с поставщиками оборудования и договориться о постройке биогазового генератора у себя дома или на хозяйстве.

Промышленный комплекс по производству биогаза

Биореактор – основа биогазовой установки

Емкость, в которой происходит анаэробное разложение биомассы, называют биореактором, ферментатором, или метантанком. Биореакторы бывают полностью герметичными, с фиксированным или плавающим куполом, имеющие конструкцию водолазного колокола. Колокольные психрофильные (не требующие подогрева) биореакторы имеют вид открытого резервуара с жидкой биомассой, в которую погружена емкость в виде цилиндра или колокола, где собирается биогаз.

Собравшийся биогаз оказывает давление на цилиндр, из-за чего тот приподнимается над резервуаром. Таким образом, колокол также выполняет функцию газгольдера – временного хранилища образовавшегося газа.

Биореактор с плавающим куполом

Недостатком колокольной конструкции биогазового реактора является невозможность перемешивания субстрата и его подогрева в холодные периоды года. Также негативным фактором является сильный запах, и антисанитария из-за открытой поверхности части субстрата.

К тому же, часть образовавшегося газа улетучится в атмосферу, загрязняя окружающую среду. Поэтому данные биореакторы используются лишь в кустарных биогазовых установках в бедных странах с жарким климатом.

Еще один пример биореактора с плавающим куполом

Ради предотвращения загрязнения окружающей среды и исключения неприятного запаха реакторы биогазовых установок для дома и больших производств имеют конструкцию с фиксированным куполом. Форма конструкции в процессе газообразования большого значения не имеет, но при использовании цилиндра с крышей в виде купола достигается значительная экономия строительных материалов. Биореакторы с фиксированным куполом снабжаются патрубками для добавления новых порций биомассы и отбора отработанного субстрата.

Разновидность биореактора с фиксированным куполом

Основные типы биогазовых установок

Поскольку наиболее приемлемой является конструкция с фиксированным куполом, то большинство готовых решений биореакторов имеют данный тип. В зависимости от способа загрузки биореакторы имеют различную конструкцию и подразделяются на:

  • Порционные, с разовой загрузкой всей биомассы, и с последующей полной выгрузкой после отработки сырья. Основным недостатком данного типа биореакторов является неравномерность выделения газа в течение переработки субстрата;
  • непрерывной загрузкой и выгрузкой сырья, благодаря чему достигается равномерное выделение биогаза. Благодаря конструкции биореактора во время загрузки и выгрузки не прекращается производство биогаза и не происходит утечек, так как патрубки, по которым осуществляется добавление и удаление биомассы, выполнены в виде гидрозатвора, предотвращающего вытекание газа.
Пример порционного биореактора

Порционные биогазовые реакторы могут иметь любую конструкцию, предотвращающую утечку газа. Так, например, в свое время в Австралии были популярны канальные метантанки с эластичным надувающимся сводом, где небольшое избыточное давление внутри биореактора надувало пузырь из прочного полипропилена. При достижении определенного уровня давления внутри биореактора, включался компрессор, откачивающий выработанный биогаз.

Канальные биореакторы с эластичным газгольдером

Тип брожения в данной биогазовой установке может быть мезофильным (со слабым подогревом). Из-за большой площади раздувающегося купола, канальные биореакторы могут устанавливаться только в отапливаемых помещениях, или в регионах с жарким климатом. Достоинством конструкции является отсутствие необходимости в промежуточном ресивере, но большим недостатком является уязвимость эластичного купола к механическим повреждениям.

Большой канальный биореактор с эластичным газгольдером

В последнее время набирают популярности порционные биореакторы с сухой ферментацией навоза без добавления воды в субстрат. Поскольку в навозе имеется своя влажность, ее будет достаточно для жизнедеятельности организмов, хотя интенсивность реакций уменьшится.

Биореакторы сухого типа имеют вид герметичного гаража с плотно закрывающимися дверьми. Биомасса загружается в реактор при помощи фронтального погрузчика и остается в таком состоянии до завершения полного цикла газообразования (примерно полгода), при этом не требуется добавления субстрата и его перемешивания.

Порционный биореактор с загрузкой через герметично закрывающуюся дверь

Биогазовая установка своими руками

Следует заметить, что у большинства биореакторов, как правило, герметичной является только зона газообразования, а жидкая биомасса на входе и выходе пребывает под атмосферным давлением.  Избыточное давление внутри биореактора вытесняет часть жидкого субстрата в патрубки, из-за чего уровень биомассы в них несколько выше, чем внутри емкости.

Красными линиями на схеме указана разница уровней в биореакторе и патрубках

Данные конструкции самодельных биореакторов являются популярными среди народных мастеров, которые самостоятельно изготавливают биогазовые установки своими руками для дома, допускающие многоразовую ручную загрузку и выгрузку субстрата. При изготовлении биореакторов своими руками многие мастера ставят эксперименты с полностью герметичными емкостями, применяя в качестве газгольдера несколько резиновых камер от шин колес крупной автотехники.

Рисунок газгольдера, сделанного из тракторных камер

На видео ниже энтузиаст самодельного производства биогаза на примере бочек, заполненных птичьим пометом, доказывает возможность реального получения горючего газа в домашних условиях, перерабатывая в полезное удобрение отходы из птичника. Единственное, что можно добавить к конструкции, описанной в данном видеоролике, так это то, что нужно поставить манометр и предохранительный клапан на самодельный биореактор.


Расчеты продуктивности биореактора

Количество биогаза определяется массой и качеством используемого сырья. В сети интернет можно найти таблицы, где указано количество отходов, производимых различными животными, но хозяевам, которым приходится каждый день убирать навоз, данная теория ни к чему, так как они благодаря собственной практике знают количество и массу будущего субстрата. Исходя из наличия возобновляемых каждый день запасов сырья, можно рассчитать требуемый объем биореактора и ежедневное производство биогаза.

Таблица получения количества навоза от некоторых животным с приблизительным расчетом выхода биогаза

После произведенных расчетов и утвержденной конструкции биореактора можно приступить к его постройке. Материалом может служить железобетонная емкость, залитая в земле, или кирпичная кладка, герметизированная специальным покрытием, которым обрабатывают бассейны.

Также возможна постройка основной емкости домашней биогазовой установки из железа, покрытого антикоррозионным материалом. Малые промышленные биореакторы часто делают из химически стойких пластиковых резервуаров большого объема.

Строительство биореактора из кирпичной кладки

В промышленных биогазовых установках применяются электронные системы контроля и различные реактивы для коррекции химического состава субстрата и его уровня кислотности, а также добавляются в биомассу специальные вещества – энзимы и витамины, стимулирующие размножение и жизнедеятельность микроорганизмов внутри биореактора. В процессе развития микробиологии создаются все более устойчивые и эффективные штаммы бактерий метаногенов, которые можно приобрести у занимающихся производством биогаза фирм.

Из графика видно, что с применением энзимов максимальный выход биогаза наступает в два раза быстрее
Необходимость в откачивании и очистке биогаза

Постоянная выработка газа в биореакторе любой конструкции приводит к необходимости откачивания биогаза. Некоторые примитивные биогазовые установки могут сжигать полученный газ прямо в горелке, установленной неподалеку, но нестабильность избыточного давления в биореакторе может привести к исчезновению пламени с последующим выбросом ядовитого газа. Применение такой примитивной биогазовой установки, подключенной к плите категорически недопустимо из-за возможности отравления ядовитыми компонентами неочищенного биогаза.

Пламя горелки при горении биогаза должно быть чистым, ровным и стабильным

Поэтому практически любая схема биогазовой установки включает в себя емкости для хранения газа и систему его очистки. В качестве самодельного комплекса очистки можно применить водяной фильтр, и самодельную емкость, наполненную металлической стружкой, или приобрести профессиональные системы фильтрации. Емкость для временного хранения биогаза может быть выполнена из камер от автошин, из которых газ время от времени откачивается компрессором в стандартные пропановые баллоны для хранения и последующего употребления.

В некоторых африканских странах для хранения и транспортировки биогаза используют надувные газгольдеры в виде подушки

Как альтернативу обязательному применению газгольдера можно воспринимать усовершенствованный биореактор с плавающим куполом. Усовершенствование состоит в добавлении концентрической перегородки, которая образует водяной карман, действующий наподобие гидрозатвора и не допускающий соприкосновения биомассы с воздухом. Давление внутри плавающего купола будет зависеть от его веса. Пропуская газ через систему очистки и редуктор, его можно использовать в бытовой плите, периодически стравливая из биореактора.

Биореактор с плавающим куполом и водяным карманом
Измельчение и перемешивание субстрата в биореакторе

Перемешивание биомассы является важной составляющей процесса образования биогаза, обеспечивая бактериям доступ к питательным веществам, которые могут сбиться в ком на дне биореактора. Чтобы частицы биомассы лучше перемешивались в биореакторе, их нужно измельчить механическим или ручным способом до загрузки в метантанк. В настоящий момент в промышленных и самодельных биогазовых установках применяются три способа перемешивания субстрата:

  1. механические мешалки, приводимые в действие электродвигателем или вручную;
  2. циркуляционное перемешивание при помощи насоса или гребного винта, перекачивающего субстрат внутри биореактора;
  3. барботажное перемешивание при помощи продувки уже имеющимся биогазом жидкой биомассы. Недостатком данного способа является образование пены на поверхности субстрата.
Стрелкой указан перемешивающий циркуляционный винт в самодельном биореакторе

Механическое перемешивание субстрата внутри биореактора может осуществляться вручную, или автоматически, путем включения электродвигателя при помощи электронного таймера. Водоструйное или барботажное перемешивание биомассы может осуществляться только при помощи электродвигателей, управляемых вручную или при помощи программного алгоритма.

В данном биореакторе установлено механическое перемешивающее устройство
Подогрев субстрата в мезофильных и термофильных биогазовых установках

Оптимальной для газообразования является температура субстрата в пределах 35-50ºC. Для поддержания данной температуры в биореактор могут устанавливаться различные системы обогрева – водяные, паровые, электрические. Контроль температуры должен производиться при помощи термореле или термопар, подключенных к исполнительному механизму, регулирующему отопление биореактора.

Категорически запрещается подогревать биореактор открытым пламенем – в случае утечки биогаза возможен взрыв!

Также нужно помнить, что открытое пламя будет перегревать стенки биореактора, и внутри его биомасса будет пригорать. Пригоревший субстрат понизит теплоотдачу и качество подогрева, а раскаленная стенка биореактора будет быстро разрушаться. Одним из лучших вариантов является водяной подогрев из обратной трубы системы отопления дома. Нужно установить систему электрических вентилей для возможности отключения подогрева биореактора или подключения обогрева субстрата напрямую от котла, если будет слишком холодно.

Электрическая и водяная система обогрева биореактора

Подогрев субстрата в биореакторе при помощи ТЭНов будет выгоден лишь в случае наличия альтернативного электричества, получаемого от ветрогенератора или солнечных батарей. В данном случае ТЭНы могут быть подключены напрямую к генератору или батарее, что исключит из схемы дорогие преобразователи напряжения. Чтобы снизить потери тепла и уменьшить расходы на подогрев субстрата в биореакторе нужно его максимально утеплить с помощью различных утеплителей.

Утепление биореактора термоизоляционным материалом

Практические опыты, неизбежные при постройке биогазовых установок своими руками

Сколько бы литературы не прочитал начинающий энтузиаст самостоятельного производства биогаза, и сколько бы видеороликов не пересмотрел, на практике многое придется познавать самому, и результаты, как правило, будут далеки от расчетных.

Поэтому, многие начинающие мастера идут по пути самостоятельных экспериментов по получению биогаза, начиная с малых емкостей, определяя, сколько газа из имеющегося сырья дает его небольшая экспериментальная биогазовая установка. Цены на комплектующие, выход метана и будущие расходы на постройку полноценной рабочей биогазовой установки будут определять ее рентабельность и целесообразность.



В приведенном выше видеоролике мастер демонстрирует возможности своей биогазовой установки, засекая, сколько биогаза получится за одни сутки. В его случае, при закачке в ресивер компрессора восьми атмосфер, объем получившегося газа после перерасчетов с учетом объема емкости 24л будет около 0,2 м².

Данный объем биогаза, полученный из двухсотлитровой бочки, не является значительным, но, как показано в следующем видео этого мастера, такого количества газа хватит на час горения одной конфорки плиты (15 мин умножить на четыре атмосферы баллона, который в два раза больше ресивера).


В другом видеоролике ниже мастер рассказывает о получении биогаза и биологически чистых удобрений путем переработки в биогазовой установке органических отходов. Нужно иметь в виду, что ценность экологических удобрений может превысить стоимость полученного газа, и тогда биогаз станет полезным побочным продутом процесса изготовления качественных удобрений. Еще одним полезным свойством органического сырья является возможность его хранения некоторый период для использования в нужное время.

Биогазовая установка своими руками: интернет-мифы и сельская

Экология потребления.Усадьба: Выгодно ли производить биотопливо в домашних условиях в малых количествах в личном подсобном хозяйстве? Если у вас есть несколько металлических бочек и прочего железного хлама, а также бездна свободного времени и вы не знаете, как им распорядиться — да.

Предположим, природного газа в вашей деревне не было и не будет. А даже если есть, он денег стоит. Хотя и на порядок дешевле, чем разорительное отопление электричеством и жидким топливом. Ближайший цех по производству пеллет находится в паре сотен километров, везти накладно. Дрова купить с каждым годом всё сложнее, да и топить ими хлопотно. На этом фоне весьма заманчиво выглядит идея получать дармовой биогаз на собственном подворье из сорняков, куриного помёта, навоза от любимой свинки или содержимого хозяйского нужника. Достаточно лишь смастерить биореактор! По телевизору рассказывают, как экономные немецкие фермеры согревают себя «навозными» ресурсами и никакой «Газпром» им теперь не нужен. Вот уж где справедлива поговорка «с фекалий плёнку снимет». Интернет пестрит статьями и роликами на тему «биогаз из биомасс» и «биогазовая установка своими руками». Но о практическом применении технологии у нас мало что известно: про производство биогаза в домашних условиях говорят все, кому не лень, но конкретные примеры в деревне, так же, как и легендарный Ё-Мобиль на дороге, мало кто видел живьём. Попробуем разобраться, почему это так и каковы перспективы прогрессивных биоэнергетических технологий на селе.

Что такое биогаз + немного истории 

Биогаз образуется в результате последовательного трёхступенчатого разложения (гидролиз, кислото- и метанообразование) биомассы различными видами бактерий. Полезная горючая составляющая — метан, может присутствовать также водород.

Процесс бактериального разложения, в результате которого образуется горючий метан

В большей или меньшей степени горючие газы образуются в процессе разложения любых остатков животного и растительного происхождения.

Ориентировочный состав биогаза, конкретные пропорции составляющих зависят от применяемых сырья и технологии

Люди издавна пытаются использовать этот вид природного топлива, в средневековых хрониках содержатся упоминания о том, что жители низменных районов нынешней Германии ещё тысячелетие назад получали биогаз из гниющей растительности, погружая в болотную жижу кожаные мехи. В тёмные средние века и даже просвещённые столетия наиболее талантливые метеористы, благодаря специально подобранной диете умевшие пустить и вовремя поджечь обильный метановый flatus, вызывали неизменный восторг публики на весёлых ярмарочных представлениях. Промышленные биогазовые установки с переменным успехом начали строить с середины XIX века. В СССР в 80-е годы прошлого века была принята, но не реализована госпрограмма по развитию отрасли, хотя с десяток производств всё же запустили. За рубежом технология получения биогаза совершенствуется продвигается относительно активно, общее число работающих установок исчисляется десятками тысяч. В развитых странах (ЕЭС, США, Канада, Австралия) это высокоавтоматизированные крупные комплексы, в развивающихся (Китай, Индия) — полукустарные биогазовые установки для дома и небольшого крестьянского хозяйства.

Процентное соотношение числа биогазовых установок в странах Евросоюза. Отчётливо видно, что технология активно развивается только в Германии, причина — солидные государственные дотации и налоговые льготы

Какое применение находит биогаз

Понятно, что в качестве топлива, раз он горит. Отопление производственных и жилых зданий, генерация электроэнергии, приготовление пищи. Однако не всё так просто, как показывают в роликах, разбросанных по ютюбу. Биогаз должен стабильно гореть в теплогенерирующих установках. Для этого его параметры газовой среды необходимо привести к довольно жёстким стандартам. Содержание метана должно быть не ниже 65% (оптимум 90-95%), водород отсутствовать, водяные пары выведены, углекислый газ удалён, оставшиеся составляющие инертны к высоким температурам.

Использовать биогаз «навозно-животного» происхождения, не освобождённый от зловонных примесей, в жилых домах невозможно.

Нормируемое давление — 12,5 бар, при значении менее 8-10 бар автоматика в современных моделях отопительного оборудования и кухонного оборудования прекращает подачу газа. Очень важно, чтобы характеристики поступающего в теплогенератор газа были стабильными. В случае скачка давления за пределы нормы сработает клапан, включать обратно придётся вручную. Плохо, если используются устаревшие газовые приборы, не оснащённые системой газ-контроля. В лучшем случае может выйти из строя горелка отопительного котла. Худший вариант — газ потухнет, но его поступление не прекратится. А это уже чревато трагедией. Обобщим сказанное: характеристики биогаза необходимо привести к необходимым параметрам, а технику безопасности соблюдать неукоснительно. Упрощённая технологическая цепочка получения биогаза. Важный этап — сепарация и газоотделение

Какое сырьё используют для получения биогаза

 Растительное и животное сырьё 

  • Растительное сырьё отлично подходит для производства биогаза: из свежей травы можно получить максимальный выход топлива — до 250 м3 на тонну сырья, содержание метана до 70%. Несколько меньше, до 220 м3 можно получить из кукурузного силоса, до 180 м3 из свекольной ботвы. Пригодны любые зелёные растения, хороши водоросли, сено (100 м3 из тонны), но пускать ценные корма на топливо имеет смысл лишь при их явном избытке. Невелик выход метана из жома, образующегося при изготовлении соков, масел и биодизеля, но и материал дармовой. Недостаток растительного сырья — длительный производственный цикл, 1,5-2 месяца. Можно получать биогаз и из целлюлозы, других медленно разлагающихся растительных отходов, но эффективность крайне низкая, метана образуется мало, производственный цикл очень длительный. В заключение скажем, что растительное сырьё обязательно должно быть мелко измельчено.
  •  Сырьё животного происхождения: традиционные рога и копыта, отходы молокозаводов, боен и перерабатывающих предприятий также пригодно и тоже в измельчённом виде. Самая богатая «руда» — животные жиры, выход высококачественного биогаза с концентрацией метана до 87% достигает 1500 м3 на тонну. Тем не менее, животное сырьё в дефиците и, как правило, ему находят иное применение.

Горючий газ из экскрементов 

  • Навоз дёшев и во многих хозяйствах имеется в достатке, однако выход и качество биогаза значительно ниже, чем из других видов. Коровьи лепёшки и лошадиные яблочки можно использовать в чистом виде, ферментация начинается сразу, выход биогаза 60 м2 на тонну сырья с невысоким содержанием метана (до 60%). Производственный цикл короткий, 10-15 дней. Свиной навоз и куриный помёт токсичны — чтобы полезные бактерии могли развиваться, его смешивают с растительными отходами, силосом. Большую проблему представляют моющие составы, ПАВы, которые применяются при уборке животноводческих помещений. Вкупе с антибиотиками, которые в большом количестве попадают в навоз, они угнетают бактериальную среду и тормозят образование метана. Не применять дезинфицирующих средств вовсе невозможно и агропредприятия, вложившиеся в производство газа из навоза, вынуждены искать компромисс между гигиеной и контролем над заболеваемостью животных с одной стороны и поддержанием продуктивности биореакторов с другой.
  • Человеческие экскременты, совершенно бесплатные, тоже подходят. Но использовать обычные канализационные стоки нерентабельно, слишком мала концентрация фекалий и высока дезинфицирующих средств, ПАВ. Технологи утверждают, что их можно было бы использовать лишь в случае, если в канализацию будут поступать «продукты» только из унитаза при условии, что смыв чаши осуществляется лишь одним литром воды (стандарт 4/8 л). И без моющих средств, естественно.

Дополнительные требования к сырью 

Серьёзная проблема, с которой сталкиваются хозяйства, установившие у себя современное оборудование для получения биогаза — сырьё не должно содержать твёрдых включений, случайно попавший в массу камень, гайка, кусок проволоки или доска закупорит трубопровод, выведет из строя дорогостоящий фекальный насос или мешалку. Нужно сказать, что приведенные данные по максимальному выходу газа из сырья соответствуют идеальным лабораторным условиям. Чтобы приблизиться в реальном производстве к этим цифрам, необходимо соблюсти ряд условий: поддерживать необходимую температуру, периодически перемешивать мелко измельчённое сырье, вносить добавки, активизирующие ферментацию и т.д. На кустарной установке, собранной по рекомендациям статей о «получении биогаза своими руками», едва лишь можно достичь 20% от максимального уровня, высокотехнологические установки позволяют добиваться значений в 60-95%.

Достаточно объективные данные по максимальному выходу биогаза для различных типов сырья 

Устройство биогазовой установки  

  • «Домашняя» биогазовая установка. Как минимум, необходимо иметь два герметичных сосуда, биореактор и накопитель, в который по трубочке отводится газ. Желательно иметь третий сосуд, куда биогаз будет закачиваться под давлением, тогда во втором частично осядет влага. Конструкция несильно отличается от самогонного аппарата. Сырьё хорошо бы постоянно помешивать, для этого нужна мешалка и электродвигатель или здоровый выносливый мужик. Рассчитывать на высокую производительность и хорошее качество биогаза особо не стоит.
  •  Промышленная установка по производству биогаза. Не будем вдаваться в подробности, лучше приведём принципиальную схему:Оборудование включает в себя, как минимум, реактор и газгольдер, сепаратор, мешалки, насосы, компрессорную станцию, систему поддержания постоянной температуры, устройства безопасности, управление. Для интенсификации процессов применяют также кавитаторы, устройства для анализа среды и внесения активаторов, и т.д
  • Состав полученного биогаза необходимо нормализовать, после хранилища он поступает на разделительные и сорбционные колонки, далее в газгольдере доводится до необходимого давления и лишь только тогда поступает в магистраль, ведущую к теплогенераторам. Биоэнергетическое производство в составе современного животноводческого комплекса.Включение в его состав теплиц и цеха по производству удобрений повышает рентабельность. 

Выгодно ли заниматься производством биогаза

 Мы уже упоминали, что в развитых странах строят крупные промышленные установки, а в развивающихся главным образом мелкие, для небольшого хозяйства. Объясним, почему так:

  • Бедные страны. В кустарной установке при её чудовищной неэффективности всю работу можно производить вручную. Для стран, где крестьянам за тяжёлый труд платят сущие копейки, в этом есть выгода. Тем более, что в тёплых краях урожай можно собирать несколько раз в год и дешёвое растительное сырьё имеется в избытке. Вложения в простейшую систему относительно небольшие, с низким качеством биогаза люди готовы мириться. Хозяину дешевле приставить к допотопному котлу или плите «смотрящего», чем приобретать оборудование для нормализации биогаза. Китайские крестьяне заготавливают сырьё для производства биогаза
  • Богатые страны. В Германии, мировом лидере в области производства биогаза, почти половина птицефабрик и крупных животноводческих хозяйств вырабатывает собственный метан. Процессы максимально автоматизированы, качество биогаза высокое, производственные мощности большие. Отработанное сырьё проходит дополнительную обработку, минерализуется, в результате хозяйства получают обеззараженное неагрессивное комплексное удобрение. Несмотря на высокие показатели выхода метана из сырья, и немалые цены на энергоносители, специалисты утверждают, что для фермеров биогазовая энергетика оправдывает себя лишь потому, что государство дотирует 50% стоимости оборудования. Дополнительную выгоду можно получить, произведя из газа электроэнергию. Во-первых, правительство покупает её по завышенным ценам; во-вторых, таким образом можно минимизировать последствия неравномерного сезонного производства биогаза. За улучшение экологического состояния земель в результате применения не агрессивного навоза, а «мягкого» удобрения государство тоже доплачивает. Биогазовое производство в Германии: экологично, эстетично, возможно только благодаря финансовой помощи федерального правительства
  •  Россия. Худо-бедно биогазовая энергетика развивается и у нас. Время от времени СМИ рапортуют о пуске очередного производства, в интервью радостный учёный, проектировщик или директор хозяйства сообщает, что срок окупаемости установки — один год. Но жизнь вносит свои коррективы. Со временем оказывается, что при составлении бизнес-плана не учли эксплуатационные расходы, на практике выход газа намного ниже, чем планировалось, а сроки ферментации намного выше. Те, кто поработал с полгодика, уже называют срок окупаемости инвестиций в 5 лет. А по истечении этого времени люди вообще стараются не давать интервью. К сожалению, биоэнергетикой у нас занимаются разрозненные коллективы и заслуживающих доверия данных по доходности в условиях России нет. В целом можно предположить, что, с учётом меньших, чем на Западе, цен на энергоносители и доступность местных видов топлива, производство биогаза в нашей стране находится на грани рентабельности, что не способствует её развитию без поддержки государства.

Имеет ли смысл производить биотопливо в домашних условиях 

Выгодно ли производить биотопливо в домашних условиях в малых количествах в личном подсобном хозяйстве? Если у вас есть несколько металлических бочек и прочего железного хлама, а также бездна свободного времени и вы не знаете, как им распорядиться — да. Но экономия, увы, мизерная. А уж вкладывать деньги в высокотехнологичное оборудование при небольших объёмах поступления сырья и производства метана не имеет смысла ни при каком раскладе.

Очередной ролик отечественного Кулибина 

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций - важный фактор оздоровления - econet.ru.

Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos 

Без перемешивания сырья и активации процесса ферментации выход метана составит не более 20% от возможного. Значит, в лучшем случае с 100 кг (загрузка бункера) отборной травы можно получить 5 м3 газа без учёта сжатия. И будет хорошо, если содержание метана превысит 50% и не факт, что он будет гореть в теплогенераторе. По утверждению автора, сырьё загружается ежедневно, то есть производственный цикл у него — одни сутки. На самом деле необходимое время — 60 суток. Количества полученного изобретателем биогаза, содержащегося в 50-литровом баллоне, который он сумел заполнить, в морозную погоду для отопительного котла мощностью 15 кВт (жилой дом около 150 м2) хватит на 2 минуты.

Тем, кого возможность производства биогаза заинтересовала, рекомендуется внимательно изучить проблему, особенно с финансовой точки зрения, с техническими вопросами обратиться к специалистам, имеющим опыт подобных работ. Весьма ценной будет практическая информация, полученная в тех хозяйствах, где биоэнергетические технологии уже используются какое-то время. опубликовано econet.ru 

 

Технология и установка для производства биогаза из навоза

Термином биогаз обозначают конечный газообразный продукт, получаемый в процессе анаэробного (без доступа воздуха) брожения биологических масс. Существует несколько способов как сделать газ из навоза. Распад биологической смеси происходит в результате ее переработки микроорганизмами, проявляющими активность в герметичной среде. Существует промышленное производство биогаза и самодельное, кустарное. Процесс брожения проходит в специальных реакторах – метантанках.

Состав биогаза

Биогаз из навоза – сложный по компонентам горючий газ. В зависимости от исходного сырья его качественный состав меняется:

  • содержание метана составляет от 60 до 70%;
  • двуокиси углерода – от 30 до 40%;
  • оставшуюся часть занимают сероводород, азот, незначительные примеси водорода, аммиака, воды.

После очистки биогаза от сопутствующих ингредиентов получают чистый биометан – аналог одноименного природного газа. Однако без очистки этот газ представляет серьезную опасность для экологии. Технология очистки – сложный и дорогой процесс. При этом использование очищенного продукта для выработки электроэнергии и заправки автомобилей не приносит большой выгоды.

Оптимальный способ применения биологического газа без сложного очищения – для отопления помещений и подогрева воды.

Варианты сырья для его получения

Для выработки биогаза используют сельскохозяйственные отходы животноводства и птицеводства (навоз и куриный помет).

Можно использовать отходы:

  • растениеводства;
  • рыбных, мясоперерабатывающих, молочных заводов;
  • органические остатки в домашнем хозяйстве;
  • фекалии.

Преимущества и недостатки данного метода переработки отходов

Плюсы:

  • Исходный материал является дешевым побочным продуктом сельскохозяйственных предприятий и ферм. Массы навоза постоянно восполняются и практически неисчерпаемы.
  • Биогазовые агрегаты можно монтировать в непосредственной близости от источников сырья.
  • Снижается уровень безработицы – требуются водители, машинисты установок, подсобные рабочие и другой персонал.
  • Падает потребление энергии, получаемой традиционными способами. Биогаз в России используется для отопления производственных помещений, нагрева воды для хозяйственных нужд. Энергия от сжигания биогаза преобразуется в электрическую энергию. Утилизация метана как газового топлива для автомобилей.
  • Особую важность имеет природоохранная составляющая данного бизнеса. Уничтожаются огромные залежи экскрементов от коров, свиней, овец, лошадей, птиц, загрязняющие почву, атмосферу, подземные и надземные источники воды.

Минусы:

  • Для промышленного производства биогаза в больших объемах недостаточно одного поставщика исходного материала, нужно договариваться с целым рядом заготовителей и налаживать транспортные потоки.
  • Статистические данные свидетельствуют об убыточности подобных производств. Они окупаются только с помощью государственной поддержки через «зеленые тарифы».
  • Выработка горючего газа и его хранение в емкостях, транспортировка по газопроводам является взрывоопасным и пожароопасным процессом. Метан характеризуется высокой токсичностью. На предприятиях требуется усиленный контроль соблюдения техники безопасности и правил обращения с опасными продуктами.

Лучше использовать биореакторы заводского изготовления, а установку доверить специалистам, имеющим достаточный опыт их монтажа.

Технология получения биогаза

  1. Сначала идет подготовка исходного субстрата (смешивание, измельчение, добавление химических и биологических добавок) и подача в герметичные резервуары.
  2. Переработку жидкой субстанции проводят метановые бактерии, способные обходится без поступления воздуха и кислорода. Для продуктивной работы микроорганизмов необходимо обеспечить нужный температурный режим. Главным продуктом их жизнедеятельности в приготовленной среде будет горючий газ метан. Он поднимается вверх и отводится по специальным трубам, не допускающим попадания воздуха в емкости с биомассой.
  3. Для сбора выходящего газа используются газгольдеры из эластичного материала, способного растягиваться без потери прочности. Отработанный субстрат навоза (дигестат) периодически извлекается из реактора и применяется как удобрение на полях.

Крупное производство биогаза в Германии

Технологии производства биогаза отличаются друг от друга видом и качеством перерабатываемого сырья, одно- или двухступенчатым процессом сбраживания, составом продуктов на выходе, применением различных инноваций и другими факторами.

Необходимый температурный режим

Производство биогаза из навоза требует поддержания внутри реактора постоянной температуры 41-43 градуса и создания мезофильного процесса ферментации биомассы. Внутри метантанка монтируются трубчатые нагреватели. Для предотвращения температурных потерь стены и трубопроводы укрываются эффективными теплоизолирующими материалами.

Подготовка сырья

Переработка навоза в биогаз начинается с подготовки исходного субстрата. Это позволяет ускорить разложение сырья и увеличить скорость генерации газа. Нужные бактерии и микроорганизмы уже содержатся в экскрементах и обогащение ими биомассы не требуется. При наличии нескольких субстанций их предварительная обработка (измельчение, гомогенизация, подогрев) проходит раздельно. Затем они смешиваются перед отправкой в биореакторы или подаются в рабочую зону отдельными потоками.

Исходная смесь должна содержать нужное количество сухих органических веществ и в то же время быть достаточно текучей, чтобы транспортироваться по трубам с помощью насосов.

Норматив влажности раствора не менее 90%, поэтому перед заполнением емкостей сухие фекалии животных смешивают с водой. Консистенция навоза должна быть однородной, для этого смесь гомогенизируют. Постоянно размешивают внутри ферментера, предотвращая образование сухих корок.

Создание кислой среды для активности анаэробных бактерий лучше всего обеспечивает навоз КРС или свиней.

Загрузка и обслуживание реактора

Обогащенным навозным раствором заполняют резервуары, устанавливаемые поблизости от метантанков. В них готовая смесь подогревается и перемешивается для равномерного распределения тепла по всему объему. В устройствах для подачи твердого сырья могут накапливаться твердые компоненты. Подача компоста в ферментатор проходит по определенному регламенту.

Биогазовая установка предусматривает два способа загрузки реактора:

  • включается насос для перекачки жидкой субстанции и одновременно подается твердая масса;
  • жидкая фракция добавляется к твердой субстанции, обе перемешиваются и одним потоком отправляются в биореактор.

Время подачи контролируется и не бывает продолжительным.

Излишек органики в резервуаре может нарушить равновесие процесса брожения.

 Параллельно работают насосы, удаляющие отработанные объемы сырья в накопительные лагуны.

Очистка газа от примесей

Каждая примесь удаляется с помощью присущего только ей способа и оборудования. Сероводородные включения адсорбируются изоляционными материалами на отводящих трубах. Удаление углекислого газа основано на его способности вступать в реакцию с водой, образуя угольную кислоту. Биогаз под высоким давлением пропускают через емкости с водой. Параллельно с влагой уходят и другие сопутствующие соединения. Правильная технология очистки увеличивает концентрацию метана до показателя 90- 98 процентов. Получаемый газ становится конкурентоспособным топливом.

Высокая степень очистки биогаза требуется только для использования в газопоршневых агрегатах небольших ТЭЦ по выработке тепла и электроэнергии.

Уменьшение содержания влаги

Для удаления избытка влаги применяют конденсационный метод. Полученный горячий газ пропускают через холодный трубопровод. Пары воды оседают каплями на его стенках и отводятся по трубкам в предусмотренные для этого места.

В технологии получения биогаза используется гидравлический затвор для избавления не только от примесей, но и от излишка влаги.

Установки для получения биогаза

Для выработки газа в непосредственной близости от сельхозпредприятий подойдет сборно-разборная биогазовая установка. Биореактор – это основной агрегат БГУ. В него закачивается навозная субстанция, и в нем происходит процесс ее разложения.

Большие производства используют в качестве ферментеров металлические, пластиковые цистерны большой емкости. В небольших частных предприятиях сооружают подземные реакторы объемом до 50 куб.м. Резервуар заглубляют в землю, облицовывают кирпичом, герметизируют цементным раствором.

Автоматизация процесса значительно увеличивает КПД установки для производства биогаза. Монтируются линии, полностью работающие без применения ручного труда.

На мини-заводах кроме людских ресурсов широко применяется современное электрооборудование: измельчители, насосы, мешалки.

Российский производитель компания «Биокомплекс» занимается проектированием и строительством комплексов для переработки отходов животноводческих предприятий. В «Биокомплексе» можно приобрести экономически выгодное готовое оборудование:

  • полноразмерные БГУ мощностью от 0,5 мВт до 5 мВт и больше;
  • быстровозводимые мобильные БГУ от 75 до 120 кВт.

Установка ускоренного монтажа GULLEWERK с полезным объемом от 620 до 2700 куб. м. может переработать навоз от 350 голов КРС. В комплекте реакторы полезным объемом от 620 до 2700 куб.м., накопители дигестата (лагуны).

Обязательные элементы конструкции

Биогазовая установка состоит из следующих конструктивных элементов:

  • участка приема и предварительной подготовки биологической навозной массы;
  • системы транспортеров в границах комплекса;
  • ферментаторов для сбраживания субстрата;
  • трубопроводов отвода биогаза;
  • оборудования для очистки газообразного продукта;
  • накопителей для газа и дигестата;
  • автоматизированной системы управления и поэтапного контроля за биогазовым процессом на всех этапах.

Принцип работы устройства

Технологический процесс на БГУ начинается с приема и создания жидкой биологической смеси, которая поступает в основной герметически закрытый блок переработки. Там при поддержании постоянной температуры и кислой среды бактерии преобразуют исходный субстрат в газовую смесь и полезное натуральное удобрение. Биогаз поступает в накопители-газгольдеры с предохранительным клапаном от переполнения.

Биогазовая установка предусматривает очистку метановой смеси на всех этапах ее продвижения к конечному продукту.

Условия для эффективной работы

Установка по производству биогаза будет работать с полной отдачей при следующих условиях:

  • воздухонепроницаемости биореактора;
  • постоянной температуры сбраживаемой массы;
  • влажной консистенции субстрата;
  • достаточного уровня гомогенизации;
  • нужного показателя кислотности среды;
  • наличия катализаторов или замедлителей процесса ферментации;
  • равномерного прогрева и непрерывного перемешивания навозной жижи;
  • своевременного удаления отработанного сырья.

Расчет выхода газа в годовой период

  • Одна корова дает 20 тн жидкого навоза – выход биогаза 500 куб.м.
  • 1 свинья производит 1,5-6 тн жидкого навоза – количество газа 42-168 куб.м.
  • 1 бычок поставляет 3-11 тн твердого сырья – 240- 880 куб.м. газового продукта.
  • 1 лошадь сделает 8 тн твердого навоза – 504 куб. м. биотоплива.
  • 100 кур обеспечат 1, 8 тн сухого помета – 252 куб.м. биогаза.

Использование полученного при переработке шлама

Побочный продукт при производстве биогаза из навоза – дигестат или шлам. Полученное удобрение не имеет запаха, семян сорняков, вредных токсинов и микроорганизмов. Само удобрение обогащают фосфором, калием и прочими элементами в зависимости от потребности растений. Однако шлам не является чистым удобрением, применимым для сельского хозяйства.

Делаем самодельную установку

Биогазовая установка может быть смонтирована на собственном земельном участке в деревне или на даче. Главное, чтобы территория была достаточно просторной, а выработка газа безопасной для окружающих людей и животных. Поблизости выбирают место для складирования отходов. Не мешает выполнить предварительные расчеты производительности линии с учетом наличия исходного сырья. Наиболее подходящий для дома вариант получения биогаза из навоза – устройство подземного метантанка из керамического кирпича.

Для усиления монолитности кирпичных стен их армируют металлической сеткой. Внутри и снаружи обмазывают надежными гидроизоляционными и газонепроницаемыми составами. Это делается для обеспечения герметичности емкости – главного условия работы реактора.

Наружные поверхности обязательно теплоизолируют. Создаваемое внутри давление более равномерно воспринимают резервуары цилиндрических очертаний.

Получение разрешительной документации

Работа биогазовой установки, сделанной своими руками, связана с использованием токсичных веществ и получением взрывоопасных газовых смесей. Поэтому для эксплуатации линии по утилизации навоза нужно получить лицензию. Если газ предполагается использовать для собственных нужд, разрешение не требуется. Если агрегат будет работать на покупном навозе, наличие разрешения обязательно.

Требуется получить разрешение на строительство комплекса в органах местного самоуправления и согласовать проектную документацию в разрешительных инстанциях в установленном порядке.

Необходимые инструменты и материалы

От емкости подземного ферментатора зависят размеры котлована. Его можно выкопать вручную лопатой при небольших объемах или воспользоваться механизированной техникой.

Для кирпичной кладки, изготовления бетонного основания потребуются инструменты:

  • бетономешалка, при ее отсутствии емкость для замеса раствора или бетона, дрель с насадкой для перемешивания растворной смеси;
  • мастерок, лопата, шпатель;
  • измерительные инструменты.
  • баллоны для хранения собранного газа.

Домашние биогазовые установки собираются с применением следующих материалов:

  • керамический кирпич, цемент, песок, щебень, вода, арматурная сетка;
  • пластифицирующие добавки в раствор и штукатурку;
  • крепежные элементы, металлические и пластиковые трубы;
  • водяной затвор, емкость для очистки газа.

Главное условие непрерывной работы заранее запастись всем необходимым оборудованием, инвентарем и материалами.

Подготовка ямы для биореактора

В первую очередь нужно рассчитать габариты подземного резервуара, зависящие от ежедневного пополнения запасов навоза. Как уже говорилось выше, реактор заполняется биомассой на две трети объема. Следует принимать во внимание тип сырья, температуру, и временной цикл брожения.

В хозяйстве имеется 6 коров, 11 свиней и 50 кур. За сутки они обеспечат запасы.

  • 6 коров х 55кг = 330 кг.
  • 11 свиней х 4,5 кг = 49,5 кг.
  • 50 кур. Х 0,17 кг = 8,5 кг.
  • Всего 330 + 49,5 + 8,5 = 388 кг.

Влажность навоза от коров и свиней соответствует норме 86 %. Влажность куриного помета 75%, для ее доведения до 85 % нужно добавить к помету 6 литров воды. Общий вес сырья составит 388 + 6 = 394 кг.

Продолжительность цикла разложения при мезофильном температурном режиме составляет от 10 до 20 суток. В данном случае 18 дней.

Объем экскрементов за 18 дней – 394 х 18 = 7092 кг или 7,1 м3. С учетом правил загрузки реактора его объем составит 1,5 х 7,1 = 10,7 куб.м

Для расчета выхода продукта нужно знать, что из 1 тн органики получают 100 кубометров биогаза.

Процедура подготовки ямы:

  1. Перед проведением земельных работ уточняют: не станут ли угрожать будущему строению грунтовые воды. Проверяют отсутствие на месте рытья подземных коммуникаций.
  2. После того, как вырыт котлован нужного размера, его объем изолируют ПВХ пленкой.
  3. Готовят основание под реактор из армированного керамзитобетона.
  4. Далее работы ведут по схеме или чертежу камеры для получения биогаза в домашних условиях.
  5. С противоположных сторон ямы прокладывают наклонные трубопроводы для подачи навозной жижи и выхода отработанного субстрата. Для свободного движения продуктов диаметр труб должен быть не менее 30 см.
  6. Выходной коллектор располагают у самого дна емкости. Откачка отработанной смеси идет через компенсатор прямоугольной формы. Его верх должен быть ниже уровня входного отверстия в приемном бункере.
  7. Рукав для подачи биомассы входит в стену камеры на высоте 0,5 м от днища. Отверстия в стене, через которые проходят трубы тщательно замоноличивают.
  8. Следующий этап – возведение стен из кирпича на цементном растворе. Штукатурка поверхностей специальными составами для гарантии герметичности емкости. Не забывают о теплоизоляции по наружному периметру стен.

Монтаж газового дренажа

Дорогостоящую электрическую мешалку в установке можно заменить пластиковыми перфорированными дренажными трубами по принципу барботажа. Газ выходит из жидкости с помощью многочисленных маленьких дырочек (4-5 мм) в дренажных колонках. Просверлить отверстия можно дома своими руками. Верхний торец дренажных труб поднимают выше уровня субстрата. Под давлением газ движется то вверх, то вниз, перемешивая навозную жижу и предохраняя ее от высыхания.

Установка купола и труб

Кустарная установка для получения биогаза работает по своей технологии:

  • От загрузочного отсека в реактор поступает порция навозной субстанции.
  • Одновременно по отводному рукаву в приемник выходит такой же объем переработанных отходов.
  • Образующийся биогаз по отводной трубе поступает в хранилище. В газовой отрасли оно называется газгольдер и имеет множество модификаций. В кустарном агрегате газгольдер монтируется на крыше биореактора в виде металлического конуса, защищенного от ржавчины масляной окраской в несколько слоев. Можно выложить купол из кирпича, оштукатурив его по металлической сетке.
  • В масштабном производстве газгольдерами работают отдельно стоящие объемные цистерны. Удобны газгольдеры в виде мешков из ПВХ. Мягкая емкость, наполняясь газом, раздувается, материал при этом не теряет прочности.
  • В верхней части газгольдера предусматривают герметичный люк, устанавливают трубу для отвода скапливающегося газа. На пути газа монтируют предохранительный клапан для сброса излишнего давления и гидрозатвор для избавления от примесей.

Варианты подогрева биореактора

Подогрев биологической смеси до комфортной температуры повышает эффективность деятельности микроорганизмов. Увеличивает выход газа и удобрения.

Нагрев внутреннего содержимого ферментационной камеры можно осуществить горячим теплоносителем от домашнего котла отопления. Биосмесь будет обогреваться нагретой водой, проходящей через трубчатые нагреватели внутри реактора. Часть добытого своими руками биогаза будет использоваться в качестве горючего для отопительного котла.

Кроме водяной системы подогрева могут использоваться электрические нагревательные приборы.

Меры безопасности

Биогазовые установки требуют неукоснительного соблюдения правил техники безопасности, принятых в газовой отрасли. Одно из главных требований защищенности людей и производства – правильная эксплуатация комплекса по выработке газа для собственных нужд. Другие требования:

  • четкая программа загрузки и выгрузки;
  • постоянное перемешивание биомассы;
  • подогрев в холодный период;
  • отсутствие в исходном сырье вредных для микроорганизмов химикатов;
  • учет взрывоопасности и токсичности биогаза.

Меры предосторожности:

  • вентиляция помещения, где размещен реактор;
  • заземление реактора, хранилищ и трубопроводов для защиты от попадания молнии и образования статических электрических зарядов.
  • отсутствие источников открытого огня в радиусе 5 метров от стенок газгольдера;
  • установка на территории комплекса щита с противопожарным инвентарем, вывеска предупреждающих надписей об опасности, запас воды;
  • проведение регулярного инструктажа работников по технике безопасности;
  • установка датчиков, манометров, предохранительных клапанов, гидрозатвора для контроля за давлением газа;
  • утечки газа обнаруживать только с помощью мыльной пены;
  • нижний предел эксплуатации линии + 5 градусов;
  • перед ремонтными работами внутри реактора проверять содержание газа;
  • не пользоваться стальными инструментами, во избежание искрения;
  • не пользоваться спецодеждой из синтетики.

Сферы применения биогаза

Экономический эффект работы станции по выработке газа оценивается комплексным использованием всех получаемых продуктов. Промышленный комплекс или биогазовая установка для частного дома решает актуальную задачу утилизации биологических отходов, загрязняющих природу и среду обитания человека.

Области использования газа:

  • получение электрической энергии: сгорание 1 кубометра газа дает 2 кВт электричества;
  • отопление и обеспечение горячей водой производственных сельскохозяйственных помещений – ферм, теплиц, птицефабрик;
  • заправка автомобильного транспорта и другой техники;
  • топливо для работы газопоршневых агрегатов мини-ТЭЦ.

Второй по важности продукт, получаемый при помощи биореакторов – это экологически чистое натуральное удобрение. Его внесение в почву повышает урожайность культур до 30-35%.

Мобильные сборно-разборные линии переработки животноводческих отходов используются как очистные сооружения на соответствующих предприятиях.

Биогаз для чайников, стр. №2

Как всем известно, нормальная температура тела у млекопитающих на Земле лежит в диапазоне 35-400C. Например, для человека это 36,60C. Отсюда становится понятно, почему большинство биогазовых установок работают в мезофильном режиме при температуре реакции 37-380С.

Кстати, бактерии, работающие в двух первых фазах, эффективнее функционируют при температурах психрофильного режима. Поэтому существует технология двухстадийного анаэробного брожения, когда реакция происходит в двух последовательно соединенных емкостях. В первой емкости происходят две первые фазы анаэробного брожения при температуре 250C. Во второй емкости происходят третья и четвертая фазы при температуре 37-380C. Такое решение позволяет оптимизировать и стабилизировать протекание процесса для некоторых типов сырья.

До сих пор нет единого мнения по поводу того, какие бактерии работают на третьей и четвертой фазах в разных температурных режимах. Одни утверждают, что это разные виды бактерий. В реальном мире они есть повсюду, но активизируются, только попав в подходящие условия. Другая теория гласит, что это одни и те же бактерии приспосабливаются к разным температурам и работают в разных режимах метаболизма.

Если взять какое-нибудь подходящее органическое сырье, поместить его в подходящую герметичную емкость с газоотводом и обеспечивать поддержание стабильной температуры соответствующего режима и периодическое перемешивание, то получится лабораторная биогазовая установка с однократной загрузкой. График зависимости скорости выделения биогаза от прошедшего времени брожения будет выглядеть в виде плавного горба. Это легко объяснимо. Сначала начинаются первые стадии брожения, а потом уже в действие вступают последние стадии. Но количество органического сырья в лабораторном реакторе ограничено. Это вещество разлагается, количество неразложенной органики уменьшается, и выход биогаза падает. Постепенно выход упадет до нуля. Это будет означать, что вся органика в сырье разложилась до неорганических солей. Процесс полного разложения даже в термофильном режиме занимает очень значительное время. В мезофильном режиме это время измеряется месяцами. Однако, если принять во внимание только значения выхода биогаза, близкие к максимальным, то такое время будет лежать в диапазоне двух-четырех недель для мезофильного режима. Время это зависит от состава исходного сырья и называется длительностью цикла анаэробного брожения. Естественно, что если остановить брожение в конце этого цикла, то в реакторе останется частично разложенная органика. Обычно глубина разложения органики в конце цикла составляет 40-60%. Это значит, что в конечном субстрате масса органики составляет 40-60% от массы органики в субстрате, которым был изначально заполнен реактор. На такое «недображивание» идут сознательно с целью получения максимальной скорости выхода биогаза и минимизации размеров биогазовой установки.

Обычно биогазовые установки не работают так, как в лаборатории. В них сразу закладывают полную порцию сырья, чтобы заполнить реактор. Потом, когда реакция начинается и стабилизируется, сырье добавляют регулярно небольшими порциями, одновременно сливая перебродившую массу. Поэтому понятие длительности цикла для них заменяется понятием «времени гидравлического пребывания» в реакторе. Это условная величина, которая характеризует среднее время, которое проведет в реакторе очередная порция свежего субстрата.

3. Распространенные заблуждения.

За длительное время общения с «чайниками» в технологиях анаэробного брожения собралась коллекция самых распространенных заблуждений на тему биогаза и биогазовых установок. Попробуем проанализировать их здесь.

Первое и самое распространенное заблуждение – это когда «чайники» считают, что биогазовая установка предназначена для получения энергии, и что они себя с помощью биогазовой установки этой самой энергией дешево обеспечат. На самом деле, биогазовая установка предназначена в первую очередь для утилизации вредных для окружающей среды органических отходов и превращения их в полезное и эффективное органическое биоудобрение. Энергия – побочный продукт работы биогазовой установки. Поэтому, если у Вас нет стабильного источника достаточного количества бесплатных или дешевых органических отходов, не стоит задумываться о биогазовой установке. Купите лучше дров или угля, дешевле и проще получится.

Второе заблуждение – это то, что биогазовая установка якобы может представлять какую-то опасность для окружающих. Конечно, абсолютно безопасной ее назвать нельзя так же, как и любое другое техническое устройство. Но реактор БГУ не может взорваться от высокого давления, потому что относительное давление в нем не превышает сотых долей атмосферы. Биогаз в газгольдере не может взорваться, потому что он не смешан с воздухом, и, даже если каким-то чудом внутри газгольдера проскочит искра, она ничего не сможет зажечь. В выходном шламе из реактора нет болезнетворных бактерий, нет яиц глистов и всхожих семян сорняков. Высушенный и измельченный в муку шлам даже применяют в качестве кормовой добавки для скота. Утечка биогаза в проветриваемом помещении или на открытом воздухе не приведет к отравлению или удушью окружающих, так как биогаз быстро улетучится в воздух.

Третье заблуждение – это то, что пищевых отходов и стоков туалета обычной семьи хватит для обогрева частного дома. Если бы все было так чудесно просто, то энергетические компании не правили бы миром. В дальнейших главах будет показано, сколько биогаза можно получить из определенного количества сырья и почему. Но фактически, биогазовая установка – это сельскохозяйственная техника, ибо только в сельском хозяйстве и пищевой промышленности может возникать достаточное количество органических отходов для того, чтобы экономически оправдать целесообразность их переработки методом анаэробного брожения.

Четвертое заблуждение – это то, что из полученного в малой биогазовой установке биогаза можно будет выработать электроэнергию, получить тепло для обогрева дома и топливо для заправки автомобиля. Да, теоретически все это возможно. И практически все это делают, но только на больших промышленных биогазовых установках. Устройство, которое позволяет получить из биогаза электрическую и тепловую энергию, называется когенератор. Бывают газопоршневые и газотурбинные когенераторы. Первые сделаны на базе двигателей внутреннего сгорания, вторые – на базе газотурбинного двигателя. Промышленно выпускаемые когенераторы рассчитаны на большие объемы потребляемого биогаза и на большие генерируемые электрические мощности. Из 1 м3 биогаза можно выработать до 2,3 кВт*ч электрической энергии. А модели промышленных когенераторов обычно начинаются с электрических мощностей в 50 кВт. То есть, в сутки такой когенератор при работе на номинальном режиме потребляет 50*24/2,3=522 м3 биогаза. Малые же биогазовые установки обычно в сутки выдают 5-50 м3 биогаза. Удельная стоимость серийно выпускаемых когенераторов составляет от 500 до 2000 USD за 1 кВт электрической мощности. В продаже в некоторых странах можно найти газопоршневые генераторы резервного электропитания малой мощности. Некоторые из них способны работать на биогазе. Но они не рассчитаны на круглосуточную работу без перерывов, имеют малый мотогресурс и не вырабатывают тепловую энергию. Также обычно у них пониженный КПД, то есть из 1 м3 биогаза они выработают менее 2 кВт*ч электроэнергии.

Тепло для обогрева дома получить можно, но не всегда и при условии хорошей теплоизоляции этого дома. Надо помнить, что теплотворная способность биогаза составляет около 2/3 теплотворной способности природного газа, поэтому для обогрева биогаза надо в 1,5 раза больше, чем природного газа.

Для автомобиля с бензиновым двигателем после дополнения специальными системами можно применять в качестве топлива метан. Обычно природный газ (состоящий более, чем на 90% из метана) сжимают до давления 200 атм и заполняют баллоны. Один или несколько таких баллонов размещается в автомобиле, двигатель которого работает на таком топливе. Биогаз же имеет гораздо большее количество примесей, чем природный газ. Поэтому под него нужно специально настраивать двигатель внутреннего сгорания. Также биогаз невозможно напрямую сжать до 200 атм из-за высокого содержания углекислого газа. В первой главе я не зря указал характеристики углекислого газа. При таком давлении углекислый газ затвердеет. А если ограничиться сжатием до 5 атм, то в баллоны поместится слишком маленький запас топлива. А задача очистки биогаза от углекислого газа (доведение до состояния «биометана») очень непростая и недешевая. Промышленные устройства очистки рассчитаны на большие перерабатываемые объемы и стоят многие сотни тысяч USD.

Пятое заблуждение – это когда люди считают, что достаточно выкопать яму, укрепить стенки, загерметизировать свод и засыпать в эту яму навоз, траву и листья, и выделяемым биогазом можно будет всю зиму отапливать жилище. Мнение такое не возникло на пустом месте, а базируется на гуляющих в сети Интернет картинках китайских/вьетнамских/индийских/африканских биогазовых установок ямного типа и бредовом сочинении какого-то журналиста про якобы успешный вышеописанный опыт где-то в России. Всем страждущим следует обратить внимание, что все реально эксплуатирующиеся биогазовые установки ямного типа находятся в странах с теплым климатом. Никто не слышал о миллионе установок, ну хотя бы в Турции? А ведь там уже относительно тепло!

Дело в том, что простые установки в виде армированной ямы в земле практически никак не теплоизолированы от грунта, в котором они расположены. В большинстве случаев грунт этот влажный. Поэтому почти всегда грунт является хорошим проводником тепла. А температура грунта в таких странах, как Украина, Белоруссия, Россия на глубине более 1 м круглый год составляет около 100C. Выше я написал, что психрофильный режим начинается с 150C. А реально заметный выход биогаза в психрофильном режиме начинается после достижения субстратом температуры 200C. В описанных выше теплых странах грунт обычно прогрет на глубину несколько десятков метров до температуры 20-300C. Поэтому, если в этих странах грунт действует, как бесплатный нагреватель, то в наших широтах грунт действует, как холодильник. Даже если подогревать субстрат, то из-за высокой теплопроводности грунта мы будет просто греть окружающий грунт.

4. Кому это нужно.

Вопрос несколько риторический. Возможно, надо было бы спросить: «Кому это можно?» Но нельзя давить энтузиазм в зародыше. Поэтому здесь я опишу, кому, в первую очередь, есть смысл подумать о создании и эксплуатации биогазовой установки.

Ответ достаточно простой. Думать об анаэробной переработке органического сырья следует тому, у кого это сырье образуется регулярно, дешево и в достаточных количествах. Почти наверняка при этом существует проблема утилизации такого сырья, потому что очень часто это сырье представляет собой опасность для окружающей среды. Решение задачи утилизации этого сырья сразу же минимизирует затраты или вообще избавляет от затрат на такую утилизацию. Это первая и главная причина для создания биогазовой установки. Второй побудительной причиной является энергия, которую можно получить в процессе анаэробного брожения органического сырья. Обычно этот фактор выносят во главу угла. Ну и третье – это получение из вредных для экологии органических отходов чрезвычайно полезного органического биоудобрения.

В зависимости от ежесуточно образующейся порции сырья можно думать о создании малой, средней или большой биогазовой установки. Такое деление по размерам – весьма условно. Скорее, стоит делить установки по функциональности и степени автоматизации. Но вполне естественно, когда более крупные по размерам и пропускной способности биогазовые установки наделяют дополнительными функциями и минимизируют применение труда человека для их обслуживания.

Наличие сырья – необходимое условие, но не достаточное. Еще понадобится площадка для размещения биогазовой установки. Редко удается создать настолько мобильную конструкцию, чтобы без больших усилий и затрат иметь возможность демонтировать и перемещать установку на другое место. Поэтому очень важно, чтобы место будущего размещения установки было в Вашей собственности или же в долгосрочной аренде. Чем больше размер будущей установки, тем с большей степенью вероятности Вам понадобятся официальные разрешения на размещение такого объекта. Значит, участок должен находиться в такой зоне, где разрешено промышленное строительство, и иметь соответствующий статус. К участку должны быть подведены коммуникации, в зависимости от конструкции будущей установки и типа сырья. Обычно нужны подвод электроэнергии, технической воды, иногда природного газа, отвод канализации. Для крупной установки очень не помешают хорошие подъездные пути.

Страницы:

90 000 Инновационная биогазовая установка будет построена в Великой Польше

Первая в Польше биогазовая установка, которая будет производить биометан, не выделяющий запахов, будет построена в г. Броды в гмине Львувек Великопольского воеводства. Это результат сотрудничества между Познанским университетом естественных наук и Национальным центром исследований и разработок.

Целью проекта, финансируемого за счет субсидий ЕС из программы «Умный рост», бюджет которой был установлен в размере 32,5 млн злотых, является разработка универсальной технологии биогазовой установки, характеризующейся эффективной переработкой диверсифицированного потока органических субстратов в биогаз. , а затем его модернизация до биометана.

По данным Национального центра исследований и разработок, будет разработана новая технология производства биометана с использованием отработанных субстратов, которая не будет выделять вредных для окружающей среды запахов, что должно положительно повлиять на восприятие населением данного типа установок и улучшить репутация отрасли.

NCBR

гарантирует, что разработанная технология станет прорывом на польском рынке биогаза и биометана, и что проект будет стимулировать всю отрасль, так как полученные в нем параметры станут эталоном рынка.

Завод-прототип должен быть самодостаточным с точки зрения электроэнергии и тепла за счет использования части производимого биогаза.

Биометан, производственный потенциал которого в Польше оценивается примерно в 8 миллиардов м3 в год, можно будет напрямую закачивать в национальную газовую сеть или сжимать и использовать на транспорте, например, в качестве топлива для газовых двигателей, для заправки автобусов или как источник зеленого водорода. В ходе реализации проекта будут проанализированы дополнительные возможности использования биометана.

Доктор инж. Войцех Каменецкий, директор Национального центра исследований и разработок, сообщает, что демонстратор «Инновационной биогазовой установки» будет готов в 2023 году, а действующие фракционно-технические установки будут построены в 2022 году.

- Наши подрядчики уже начали работу по подготовке универсальных технологий, которые справятся со всеми возможными субстратами, доступными в данной местности. Технология будет безводородной — это то, что больше всего понравится соседям такого типа установок, и при этом энергонезависимым и автоматизированным.Наша цель — технология, которая превратит биогаз в ценный биометан , — говорит д-р. Войцех Каменецкий.

Национальный центр исследований и разработок уже выбрал подрядчиков, которые в ходе НИОКР возьмут на себя разработку решений исследовательской задачи в области технологии производства биогаза. Это три консорциума: Uniserv S.A. из Катовице и Inven Tech Sp. о.о. из Варшавы; Фиделио Биогаз Сп. z o. o. из Варшавы и Ошродек Бадавчо Розвойовы NEMO Sp. о.о. из Зелена-Гура; Институт Энергии Сп.z o. o. из Барчево и Варминский институт промышленной автоматизации Дариуш Роберт Вишневский из Барчево. Все проекты уже запущены.

NCBR

также приобрела стратегического партнера, который не только предоставит место для строительства прототипов установок, но и обладает компетенцией для использования разработанного демонстрационного образца технологии. Сотрудничество будет осуществляться на основе заключенного договора о создании государственно-частного партнерства для «Инновационной биогазовой установки».

В соответствии с этим документом Университет естественных наук в Познани обязался предоставить два объекта недвижимости в Бродах, на которых подрядчики проекта смогут построить два фракционно-технических объекта на этапе I проекта, что представляет собой воспроизведение 3 процентов. целевая полномасштабная установка, а затем на этапе II - после выбора решения с лучшими параметрами - реальный демонстратор технологии "Инновационная биогазовая установка". Это позволит проверить результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проведенных в одинаковых условиях для всех участников проекта.

- Реализация проекта на Бродовском сельскохозяйственном опытном хозяйстве Университета естественных наук позволит обеспечить широкую популяризацию разработанной технологии, а благодаря использованию студентов в обучении повысит компетентность кадров для работа биогазовых установок, построенных в ближайшем будущем, потенциал которых мы оцениваем в Польше более чем в 10 000 . установка - говорит проф. доктор хаб. англ. Яцек Дах, руководитель Лаборатории экотехнологий UPP, которая будет тестировать работу фракционно-технических установок и в дальнейшем контролировать работу демонстратора.

Университет естественных наук в Познани, также выступая в качестве инвестора, поддержит НЦБР в проведении испытаний разработанных фракционно-технических установок и демонстратора, а затем будет эксплуатировать как фракционно-технические установки, построенные в рамках проекта, так и как полномасштабный демонстратор технологии, поддерживающий предполагаемые показатели добычи газа.

Университет в Познани также будет собирать данные о работе готовой установки.Стороны также договорились о распределении доходов от деятельности демонстратора технологий, полученных в результате разработки биометана и, например, от реализации биометана в сеть.

Университет должен участвовать в продвижении новой технологии, опубликовав основные параметры, достигнутые демонстратором, и организовав конференцию по этому вопросу. Это также позволит подрядчику представить выбранным им субъектам, заинтересованным в технологии «Инновационная биогазовая установка», решения, использованные в демонстраторе.

[email protected]

© Материал, защищенный авторским правом. Все права защищены. Дальнейшее распространение статьи только с согласия издателя Gramwzielone.pl Sp. о.о.

.

Могут ли биогазовые установки поддерживать энергетический сектор?

Может ли биометан остановить изменение климата? Университет естественных наук в Познани запустил уникальную биогазовую установку третьего поколения. Он поможет очистить воздух и снабдить электроэнергией близлежащие дома.

Исследования показывают, что производство энергии с помощью биомассы способствует сокращению выбросов парниковых газов. Биогазовая установка, расположенная в Познани, поможет очистить воздух от 6 800 тонн CO2 в год, а также обеспечит электричеством близлежащие дома.9 декабря в Познани состоится 2-й Национальный конгресс по биометану 2019, на котором эксперты обсудят роль биометана в энергетическом переходе и борьбе с климатическим кризисом.

- При соответствующей прозрачности производства и стабильной отраслевой политике поддержки возобновляемых источников энергии (включая биогазовые установки) фермы и компании, работающие в Польше, могут получить конкурентное преимущество. Чтобы это произошло, необходимы действия во многих различных областях и сотрудничество между государственным и частным секторами - , говорит Гжегож Бродзяк, генеральный директор Goodvalley.

Бродзяк утверждает, что 196 000 тонн сокращения выбросов CO2 — благодаря модели устойчивого производства и эксплуатации девяти биогазовых установок — это реальная цель, которую необходимо достичь.

- Мы считаем, что задача производителей заключается в том, чтобы наша деятельность оказывала наименьшее воздействие на окружающую среду и даже была нейтральной с точки зрения выбросов парниковых газов. Мы хотим, чтобы люди знали, что такая деятельность возможна. Тогда потребители смогут принимать осознанные решения о покупке.Мы выбрали свой собственный путь много лет назад, мы нейтральны к климату и надеемся, что сможем вдохновить всю отрасль таким подходом. Однако динамичное и эффективное развитие сектора возобновляемой энергетики по-прежнему требует поддержки и, прежде всего, предсказуемой политики со стороны государства . - резюмирует Бродяк.

Статья является произведением по смыслу Закона от 4 февраля 1994 года. по авторскому праву и смежным правам. Все авторские права имеют право на Святозе.пл. Возможно дальнейшее распространение работы только с согласия редакции.

.90 000 Проблемная биогазовая установка - Новости - Городской бюллетень - poznan.pl 9000 1

На полигоне в Сухи Лас находится биогазовая установка по переработке органических отходов, построенная на 64 млн злотых, ее строительство финансировалось за счет муниципальных средств и средств ЕС и кредитов. До сих пор Zakład Zagospodarowania Odpadów перерабатывал только зеленые отходы на традиционном заводе по компостированию. Однако прежние городские власти и ЗЗО решили заменить его современной технологией переработки биоразлагаемых отходов.Эту технологию должен обеспечить строящийся биогазовый завод, который в результате переработки отходов также должен вырабатывать энергию за счет газа, образующегося в результате переработки биоотходов. Однако есть проблема с вывозом мусора. Об этом сообщили депутатам руководители ЗЗО 3 июня на заседании комитета городского хозяйства и жилищной политики.

Биогазовая установка может перерабатывать 30 тыс. отходов ежегодно, но проблема в том, что ГОАП не включил в тендер на размещение отходов так называемый сбор отходов.кухонные отходы, которые являются органическими отходами из вашего дома. Такие отходы очень метаногенны и позволяют производить энергию. Этот тендер действителен до конца 2017 года и не может быть изменен. Собираются только зеленые отходы, поэтому на практике это в основном трава, оставшаяся от скошенных газонов, чего недостаточно для рентабельного использования биогазовой установки. В результате цена зеленых отходов, которую придется платить за их хранение, вырастет со 130 злотых за тонну до 300 злотых нетто за тонну.Затраты на использование только биогазовой установки составят 700 тысяч. PLN До сих пор они были во много раз ниже, потому что касались только компостной кучи.

Чтобы исправить эту ситуацию, HRC хочет начать пилотный сбор биоразлагаемых отходов. Завод хочет купить 12 тыс. контейнеры, чтобы жильцы могли сбрасывать в них биоразлагаемые кухонные отходы (важно: без мяса и жиров). Эти мероприятия могут начаться с нового года в нескольких районах. Вероятно, этим займутся две компании, занимающиеся сбором отходов, а именно FB Serwis и Remondis.Власти ЗЗО также хотят собирать такие отходы из муниципальных образовательных учреждений. В настоящее время такие отходы вывозятся компаниями не в Познань, а в другие регионы, поскольку GOAP их не собирает.

К счастью, возврата средств, полученных на строительство биогазовой установки, нет, а новый тендер GOAP от 2018 года будет включать в себя сбор биоразлагаемых отходов, но на этом возможные проблемы не заканчиваются. На министерском уровне в настоящее время ведется работа над Национальной программой управления отходами.Первоначальный проект предусматривает, что все больше и больше отходов придется перерабатывать, а сжигать все меньше смешанных отходов. Если такие решения вступят в силу, это станет серьезной проблемой для строящегося мусоросжигательного завода, потому что Познань связана с этой инвестицией на 25 лет контрактом с частным инвестором и оператором мусоросжигательного завода. Соглашение предусматривает, что город будет поставлять определенный поток отходов на завод в Каролине.

(жг)

.Биогазовая установка на 90 000 обеспечит электроэнергией село - tvp.info

20 миллионов злотых стоило строительство первой сельскохозяйственной биогазовой установки на Вармии и Мазурах в Болешине возле Гроджица. Уже открытая установка будет обеспечивать электричеством и теплом домохозяйства, школы и сельский дом культуры. Софинансирование ЕС инвестиций составило 11 миллионов злотых.

На биогазовой установке, принадлежащей свиноводческой компании, спиртовые отходы используются для производства энергии. кукуруза и навоз.Как сказал мэр гмины Гродзично Казимеж Konicz, биогазовая установка имеет мощность 1 МВт. Он будет поставлять электроэнергию для нужд компании, а также для нужд жителей Болешина.

Энергия биогазовых установок будет использоваться для электроснабжения частных домов и хозяйственных построек общественные, такие как школа на 60 детей и общественный центр деревенский. Как подчеркнул мэр, благодаря биогазовой установке жители получили финансовую выгоду от замены отопления на уголь, а дров - на тепловую энергию от установки.

В среднем обогрев дома на одну семью углем и дровами стоит около 5000 в год.PLN, а стоимость отопления энергией биогазовых установок оценивается примерно в 2000 злотых. злотых в год.

В ближайшее время инвестор планирует запуск установки по осушке отходов органические фермы, из которых он будет производить удобрения. Благодаря этим инвестициям планируется создать 15 рабочих мест.

источник:

папа .90 000 Инновационная биогазовая установка – проект для польской зеленой энергетики

Первая в Польше биогазовая установка, которая будет производить биометан, не выделяющий запахов, будет построена в г. Броды в гмине Львовек Великопольского воеводства. Проект «Инновационная биогазовая установка» реализуется Национальным центром исследований и разработок благодаря средствам европейских фондов в рамках Программы интеллектуального развития. Стратегическим партнером проекта является Университет естественных наук в Познани.

Биометан из отходов

Основной целью проекта является разработка и создание инновационной технологии универсальной биогазовой установки, характеризующейся эффективной переработкой диверсифицированного потока органических субстратов в биогаз с последующей его доводкой до биометана.

В результате реализации проекта будет разработана новая технология производства биометана с использованием отработанных субстратов. Он не будет выделять вредных для человека запахов, что должно положительно сказаться на общественном восприятии данного типа установки и улучшить репутацию отрасли. Прототип установки также будет самодостаточным с точки зрения электроэнергии и тепла благодаря использованию части произведенного биогаза. Биометан, производственный потенциал которого в Польше оценивается примерно в 8 миллиардов м 3 в год, можно будет напрямую закачивать в национальную газовую сеть или сжимать и использовать на транспорте, напримеркак топливо для газовых двигателей, для заправки автобусов или как источник «зеленого» водорода. Возможности использования биометана будут дополнительно проанализированы в ходе проекта.

Все указывает на то, что технология инновационной биогазовой установки станет прорывом на польском рынке биогаза и биометана. Проект будет стимулировать всю отрасль, так как последующие участники торгов должны будут ссылаться на полученные в нем параметры, которые могут стать рыночным ориентиром и точкой отсчета.

Национальный центр исследований и разработок (НЦНИ) уже выбрал подрядчиков, которые в ходе НИОКР возьмут на себя разработку решений исследовательской задачи в области технологии производства биогаза.Это три консорциума: UNISERV S.A. из Катовице и Inven Tech Sp. о.о. из Варшавы; Фиделио Биогаз Сп. z o. o. из Варшавы и Ошродек Бадавчо Розвойовы NEMO Sp. о.о. из Зелена-Гура; Институт Энергии Сп. z o. o. из Барчево и Варминский институт промышленной автоматизации Дариуш Роберт Вишневский из Барчево. Все проекты уже запущены.

В Великой Польше будут построены биогазовые установки

Инновационная сельскохозяйственная биогазовая установка имеет все шансы стать польской специализацией.В последние дни у Национального центра исследований и разработок появился стратегический партнер, который не только предоставит площади для строительства опытных установок, но и обладает компетенцией по использованию разработанного демонстратора технологий. Сотрудничество будет осуществляться на основе заключенного договора о создании государственно-частного партнерства для «Инновационной биогазовой установки».

В соответствии с этим документом Университет наук о жизни в Познани (UPP) обязался предоставить два объекта недвижимости в Бродах, на которых подрядчики проекта смогут построить на этапе I два фракционно-технических объекта, представляющих 3%-ное представительство целевая полномасштабная установка, а затем, на этапе II - после выбора решения с лучшими параметрами - реальный демонстратор технологии "Инновационная биогазовая установка".Это позволит проверить результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проведенных в одинаковых условиях для всех участников проекта.

- Я очень рад, что наш проект привлек внимание одного из самых важных научных университетов страны, потому что это хороший показатель его эффективности. Это партнерство особенно важно для нас, тем более, что мы хотим получить результаты проекта как можно быстрее. Демонстратор «Инновационной биогазовой установки» будет готов в 2023 г., а действующие фракционно-технические установки будут построены в 2022 г., – говорит д-р техн.Войцех Каменецкий, директор Национального центра исследований и разработок. - Наши подрядчики уже начали работу по подготовке универсальных технологий, которые справятся со всеми возможными субстратами, имеющимися в данной местности. Технология будет безводородной — это то, что больше всего понравится соседям такого типа установок, и при этом энергонезависимым и автоматизированным. Наша цель — технология, которая превратит биогаз в ценный биометан, — добавляет он.

- Университет наук о жизни в Познани - это университет, который активно участвует в процессе создания новых знаний, соответствующих текущим потребностям устойчивого развития.Присоединяясь к проекту «Инновационная биогазовая установка» в качестве стратегического партнера, мы видим выгоду не только для экономики, но и для развития наших исследований в этой области. Университет естественных наук в Познани укрепит свои позиции в качестве важного исследовательского центра новых технологий, потому что наши специалисты смогут внимательно следить за работой всех установленных биогазовых установок, а результаты их работы будут опубликованы, - говорит проф. доктор хаб. Кшиштоф Шошкевич, ректор Университета естественных наук в Познани.

- Реализация проекта на Бродовском сельскохозяйственном опытном хозяйстве Университета естественных наук позволит обеспечить широкую популяризацию разработанной технологии, а за счет использования в обучении студентов повысит компетентность кадров для эксплуатация построенных в ближайшем будущем биогазовых установок, потенциал которых мы оцениваем в Польше более чем в 10 000. установка - говорит проф. доктор хаб. англ. Яцек Дах, руководитель Лаборатории экотехнологий UPP, которая будет тестировать работу фракционно-технических установок и в дальнейшем контролировать работу демонстратора.

Стратегический партнер, выступая также в качестве инвестора, окажет поддержку НЦБР в проведении испытаний разработанных фракционно-технических установок и демонстратора, а затем будет эксплуатировать как фракционно-технические установки, построенные в рамках проекта, так и полноценную масштабный демонстратор технологии, поддерживающий предполагаемую мощность добычи газа. Университет также будет собирать данные о работе готовой установки в соответствии с лучшими инженерными практиками.Стороны также договорились о распределении доходов от деятельности демонстратора технологий, полученных в результате разработки биометана и, например, от реализации биометана в сеть.

Университет естественных наук в Познани присоединится к продвижению новой технологии, опубликовав ключевые параметры, достигнутые демонстратором, и организовав конференцию по этому вопросу. Это также позволит подрядчику представить выбранным им субъектам, заинтересованным в технологии «Инновационная биогазовая установка», решения, использованные в демонстраторе.

Экологическое измерение польского сельского хозяйства

В рамках проекта «Инновационная биогазовая установка» Национальный центр исследований и разработок стремится к тому, чтобы развитие современных биогазовых установок усилило экологическое измерение польского сельского хозяйства и агропродовольственной промышленности и в то же время стало основой локальные энергосистемы. Обращение с отходами как с энергетическими ресурсами помогает вести экономику замкнутого цикла и производить чистую, зеленую энергию, что приближает Польшу к достижению целей, поставленных в стратегии Европейского зеленого соглашения.

Бюджет проекта «Инновационная биогазовая установка» составляет 32,5 млн злотых. В проекте, финансируемом из европейских фондов, Центр устанавливает ряд требований к подрядчикам. Отечественный рынок биогаза и биометана ждет выхода на рынок инновационных решений, которые будут характеризоваться:

- универсальность подложек, т.е. использование широкого спектра подложек - особенно подложек из отходов, имеющихся в данной местности, с возможностью их быстрой смены,

- стабильное и эффективное производство биометана с параметрами, позволяющими ввести его в газораспределительную сеть,

- самообеспечение потребности в тепле и электроэнергии,

- отсутствие водорода на протяжении всего технологического процесса, от выгрузки субстратов до хранения постферментационной массы,

- высокий уровень управления дигестатом, т.е. остатками производства биогаза, и использованием содержащихся в нем биогенных элементов.

Ориентируясь на изобретательность субъектов, которые будут разрабатывать прототипы «Инновационной биогазовой установки», Национальный центр исследований и разработок не навязывает им каких-либо конкретных технологических решений.

.90 000 Биогазовая установка, фотоэлектричество или пеллеты - какие ВИЭ выгодны на ферме?

Биогазовая установка и малая ГЭС - скорее проекты для состоятельных инвесторов

Как сказал Бартош Севински из Союза производителей и работодателей биогазовой промышленности, у вас может быть небольшая биогазовая установка, т.е. 0,5 МВт, но более крупные инвестиции более выгодны. Чем меньше инвестиции, тем больше расход на единицу мощности .Конечно, чтобы подумать о такой установке, у вас должна быть предусмотрена подложка. Согласно Siewiński , биогазовые установки, использующие отходы агропищевой промышленности, имеют наибольшие шансы на успех. Кукуруза, хотя и является относительно легким субстратом, в целом является самым дорогим .

- Оптимальным решением является питание биогазовой установки субстратами из собственных ресурсов, урожая и селекции. Требуемая площадь для сельскохозяйственной биогазовой установки мощностью 1-2 МВт, включая резервуары для субстратов и дигестата, составляет 3 га.На практике следует также учитывать наличие свободных площадей, которые могут быть исключены из другого производства и выделены для выращивания энергетических культур , - сказал Севинский.

В настоящее время в Польше действует 100 сельскохозяйственных биогазовых установок . В свою очередь, чтобы построить малую ГЭС, необходимо сначала найти применение существующим плотинным сооружениям. Это водяные ступени с водяными колесами, которые приводили в движение мельницы, лесопилки, крупы или водосливы, повреждающие воду в мелиорации.

- Инвестор должен учитывать расходы на аренду плотин и плату за использование земли под водой , - сообщила Эва Малицка из Общества развития малых гидроэлектростанций.

В Польше имеется 8000 потенциальных мест для малых гидроэлектростанций. Сейчас у нас 684 электростанции мощностью до 1 МВт, 637 из которых находятся в частной собственности.

Простые и экологичные пеллетные котлы

Роберт Рогош из Польского совета по пеллетам рассказал о том, как работает пеллетный котел при отоплении дома.

- Пеллеты представляют собой прессованные опилки хвойных пород, предпочтительно сосны и ели, которые содержат много лигнина и смолы. Их содержание позволяет хорошо прессовать опилки, и вам не нужно использовать какое-либо другое связующее , - пояснил Рогош.

В динамике используются две печи: одна мощностью 25 кВт, а другая 105 кВт, которую он переоборудовал с котловой на масляную (путем замены горелок). По его мнению, если нет газовой сети, пеллетный котел — отличное решение. Стоимость его эксплуатации аналогична угольной печи, его эксплуатация намного проще, а затраченное время намного короче, и самое главное, это топливо с нулевым уровнем выбросов, а котлы соответствуют самым высоким стандартам. (класс 5), т.к. температура горения 800°С .

- Котел на пеллетах запускается автоматически, когда требуется тепло, а при подаче тепла автоматически гаснет, поэтому он работает как газовый котел. При эксплуатации такого котла необходимо получить буфер горячей воды, т.е. котел, подключенный к горячему отоплению.Буфер снижает потребление гранул (20–30%), особенно в холодные дни. Пеллеты закупаются либо навалом, либо в биг-бэгах, либо в 15-килограммовых мешках, - пояснил Рогош.

Стоимость покупки котла, включая установку, составляет около 12-15 тысяч злотых. злотый. Эксперт посоветовал обратить особое внимание на горелку при выборе котла. Тонна пеллет стоит около 800 злотых (по аналогии с экогорохом). Ежегодно используется 6–7 тонн


- При покупке пеллет обращайте внимание на качество.Если оно содержит какие-либо примеси, например, остатки мебели, перестает соответствовать стандартам, то это уже не экологическое топливо. Рекомендую покупать пеллеты летом, тогда намного дешевле. Одна тонна хороших пеллет дает всего 3 кг золы. Эта зола действует как удобрение. Его можно выливать на газон. Пеллеты также можно использовать для питания печей, которые находятся в домах и имитируют камины и переносные обогреватели - перечислил Рогош.

Так же, как и фотовольтаика, покупка пеллетного котла может быть субсидирована по программе «Чистый воздух», но котла (если он соответствует стандартам) может быть субсидирована, а на фотовольтаику только льготный кредит.Помимо чистого воздуха, возобновляемая энергетика также поддерживается региональными программами, о них стоит спросить в муниципалитетах. Фотоэлектричество также может поддерживаться RDP из «Модернизации фермы». Кредиты ВИЭ под низкие проценты предоставляет Bank Ochrony Środoviska.

А может… энергия солнца?

В случае фотогальваники вы можете инвестировать в установку в доме, на ферме или на земле. Наиболее популярны в Польше фотоэлектрические установки до 50 кВт, т.е. просьюмер.Для установки таких устройств не требуется разрешения на строительство, также упрощается система учета электроэнергии.

- Однако, если у Вас нет комплексного договора на покупку энергии, т.е. у нас есть договор с одним оператором на передачу энергии, а с другой компанией на энергоснабжение, мы не подпадаем под определение просьюмер и расчет энергии на потребительской основе невозможен , - объяснил Роман Клужевич из Польского общества фотогальваники.

По его мнению, размер установки должен быть приспособлен к годовому потреблению энергии.Завышать мощность установки не стоит, так как энергия, подаваемая в сеть, не будет сбалансирована . Балансовый период для энергии, отправляемой в сеть из загрузки, составляет один год. Неиспользованная энергия возвращается в сеть бесплатно.

- Также следует обратить внимание на подключаемую нагрузку, которую нельзя превышать. Установка не монтируется на асбестовые плиты. Важны теплоизоляция и конструкция крыши. При установке системы на земле избегайте теней.Более крупные установки нельзя устанавливать на грунте класса лучше IV , - пояснил эксперт.

Klugiewicz сообщил стоимость инвестиции мощностью 6,75 кВт, которая работает в одном из хозяйств. Это составляет примерно 30,3 тысячи. злотый. Установка производит 6750 кВтч в год, при этом потребность фермы в энергии составляет ок. кВтч . На собственные нужды было использовано 35% энергии (летом установка более эффективна, но тогда потребность в энергии ниже), т.е. 2370 кВтч. При цене энергии 0,15 злотых экономия по этому счету составила 1304 злотых. Остальную неиспользованную энергию фермер собрал из сети, но после ее уменьшения на 20%, т.е. 3504 кВтч, на чем он получил 1927 злотых. Таким образом, в общей сложности он выиграл от установки 3 231 злотый в год . При неизменной цене на электроэнергию срок окупаемости таких инвестиций составляет примерно 9 лет без учета субсидии.

Магдалена Шиманская

фото: Pixabay

.90 000 Чистая энергия. Глава гмины Заршин уговаривает построить биогазовую установку

Тот, кто говорит, что такая установка воняет и отравляет, может проверить, что это не так, - говорит глава гмины Заршин, где построена биогазовая установка


Вкл. на ферме Экспериментальной станции Института зоотехники запущена сельскохозяйственная биогазовая установка в г. Оджехова близ Санока (Подкарпатское воеводство).

Мы спросили о преимуществах такой установки.

Анджей Бетлей, в ойт Заршина - гмина, в которой находится деревня Оджехова.

- Биогазовая установка в Оджехове является первой биогазовой установкой в ​​Подкарпатском воеводстве. Самый простой способ убедить себя в чем-то — увидеть, как это работает. Тот, кто говорит, что такая установка воняет и отравляет, теперь может видеть, что ничего опасного в ней нет.

На мой взгляд установка нужная и полезная. В первую очередь речь идет о снижении затрат на электроэнергию. Весь процесс также производит тепло, которое можно использовать для обогрева муниципальных объектов: школы или дома культуры, что я бы с удовольствием сделал.Однако перед этим вы должны получить за это деньги. По предварительным оценкам, в сеть необходимо инвестировать около 1 млн злотых.

Я также заинтересован в установке еще одной биогазовой установки на муниципальной станции очистки сточных вод.

Анджей Индицкий, директор Департамента приложений и контроля за выполнением соглашений WFOŚiGW в Жешуве.

- Муниципалитет, который хотел бы стать инвестором или участвовать в таком предприятии в рамках государственно-частного партнерства, инвестиции, несомненно, принесут пользу.Это связано с возможностью обращения с биоразлагаемой фракцией отходов. Речь идет о производстве электроэнергии. Кроме того, генератор, который должен приводиться в действие двигателем, работающим на биогазе, производит тепло, которое называется отходящим теплом.

Таким образом, муниципалитет может использовать биогазовую установку для производства тепла и электроэнергии. Однако следует помнить, что существуют и барьеры, связанные с тепловыми сетями, куда это тепло может быть направлено. Установка в Ожехове – это хорошо продуманная инвестиция, так как там есть возможность использовать отработанное тепло для обогрева зданий.

Владислав Брейта, директор экспериментального отдела Института зоотехники в Ожехова.

- Руководство Национального научно-исследовательского института животноводства придает большое значение инновационным решениям в животноводстве и инновационному использованию экскрементов животных, всех органических отходов фермы.

Как опытная станция Национального научно-исследовательского института животноводства, мы должны перенести достижения науки в практику, создать образцы для подкарпатской селекции.Для этого, правда, нужны деньги, которых с каждым годом все меньше и меньше. Заводу приходится искать альтернативные источники дохода, и одна из таких идей — строительство сельскохозяйственной биогазовой установки.

Инвестиции в Ожехову были бы невозможны без софинансирования ROP и кредита Регионального фонда охраны окружающей среды и управления водными ресурсами в Жешуве. В размере 8,7 млн ​​злотых, на которые была построена установка, 3,8 млн злотых были субсидией от ROP, кредитом в размере 3 млн злотых от WFOŚiGW, без этих денег строительство было бы невозможно.

Дариуш Фудала , советник гмины Заршин

- Это очень инновационная технология.Установка немного отличается от того, что вы могли ожидать, в основном это трубы и компьютеры. Я думаю, что идея очень экологическая.

Биогазовая установка будет полезна не только заводу и окружающей среде, но и жителям коммуны, ведь она будет производить горячую воду, которая будет использоваться для обогрева квартир в нашем городе.

Бывшая совхозная усадьба при Институте зоотехники будет отапливаться. В результате эти люди будут платить гораздо меньшие счета. Вот почему жители города были рады тому, что такая инвестиция будет создана.Биогазовую установку обслуживает несколько человек, хотя жители, конечно, надеялись, что рабочих мест станет больше.

Статья написана в рамках проекта «Сельскохозяйственная биогазовая установка – общественное дело», реализуемого Фондом развития польского сельского хозяйства при софинансировании Национального фонда охраны окружающей среды и водного хозяйства. веб-сайт

www.gmina.bio-gasworks.edu.pl

Фонд развития польского сельского хозяйства

ул.Гомбровича 19, 01-682 Варшава
Тел.: 22 864 03 90, факс: 22 864 03 61

Статья создана благодаря финансированию Национального фонда охраны окружающей среды и водного хозяйства. Его содержание является исключительной ответственностью Фонда развития польского сельского хозяйства.

.

Смотрите также