自建说明
如果没有组装复杂系统的经验，那么在网上学习或为私人住宅开发最简单的沼气厂图纸是有意义的。
设计越简单，就越可靠耐用。稍后，当建筑和系统处理技能变得可用时，就可以重新制作设备或安装额外的装置。
昂贵的工业结构包括生物质混合系统、自动加热、气体净化等。家用设备没那么难。最好组装一个简单的安装，然后添加需要出现的元素。
在计算发酵罐的体积时，值得重点关注 5 立方米。如果使用燃气锅炉或火炉作为热源，这样的安装可以让您获得加热面积为 50 平方米的私人住宅所需的燃气量。
这是一个平均指标，因为沼气的热值通常不高于6000大卡/立方米。
为了使发酵过程或多或少稳定地进行，有必要达到正确的温度范围。为此，将生物反应器安装在土坑中或预先考虑可靠的隔热材料。通过在发酵罐底部放置水加热管可以确保基质的持续加热
建设沼气厂 可以分为几个阶段。
第 1 阶段 - 为生物反应器准备坑
几乎整个沼气厂都位于地下，因此很大程度上取决于坑是如何挖掘和完成的。加固墙壁和密封坑有多种选择 - 塑料、混凝土、聚合物环。
最好的解决方案是购买带有空白底部的现成聚合物环。它们的成本将高于临时材料，但不需要额外的密封。聚合物对机械应力很敏感，但它们不怕湿气和化学侵蚀性物质。它们不可修复，但如有必要，可以轻松更换。
底物的发酵强度和气体输出量取决于生物反应器的壁和底部的制备，因此对坑进行了仔细的加固、绝缘和密封。这是最困难和最耗时的工作阶段。
第 2 阶段 - 瓦斯排放布置
为沼气厂购买和安装专用搅拌器非常昂贵。通过配备瓦斯排水系统可以降低系统成本。它是一种垂直安装的聚合物污水管，其中已经打了许多孔。
在计算排水管的长度时，应以生物反应器的计划填充深度为指导。管道的顶部必须高于此水平。
对于瓦斯排放，您可以选择金属或聚合物管道。前者更强，而后者更能抵抗化学侵蚀。最好优先考虑聚合物，因为。金属会很快生锈和腐烂
底物可以立即装载到完成的生物反应器中。它用薄膜覆盖，使发酵过程中释放的气体处于轻微压力下。当圆顶准备好后，将保证生物甲烷通过出口管道正常供应。
第 3 阶段 - 安装圆顶和管道
组装最简单的沼气厂的最后阶段是安装圆顶。在穹顶的最高处，安装了一根出气管，并拉到储气罐上，这是必不可少的。
生物反应器的容量用紧盖封闭。为了防止生物甲烷与空气混合，配备了水封。它还用于净化气体。如果发酵罐中的压力过高，则必须提供一个释放阀。
阅读更多关于如何在这种材料中利用粪便制造沼气的信息。
生物反应器的自由空间在一定程度上起到了储气的作用，但这还不足以保证工厂的安全运行。必须不断消耗气体，否则可能会因圆顶下的超压而发生爆炸
一般原则
沼气是从有机物分解中获得的产物。在腐烂/发酵的过程中，会释放出气体，通过收集可以满足自己家庭的需要。进行此过程的设备称为“沼气厂”。
在某些情况下，气体输出过多，然后将其储存在储气罐中 - 以供在数量不足期间使用。如果气体过程组织得当，可能会有太多的气体，然后可以出售剩余的气体。另一个收入来源是发酵剩菜。这是一种高效安全的肥料——在发酵过程中，大多数微生物死亡，植物种子失去发芽能力，寄生虫卵变得无法生存。向田间出口此类肥料对生产力产生积极影响。
产气条件
沼气形成过程的发生是由于废物本身所含的各种细菌的重要活动。但为了让他们积极“工作”，他们需要创造一定的条件：湿度和温度。为了创造它们，正在建造一个沼气厂。这是一个复杂的设备，其基础是生物反应器，废物在其中发生分解，伴随着气体的形成。
组织将粪便和植物废物加工成沼气的循环
将粪便加工成沼气的方式有以下三种：
- 心理模式。沼气厂的温度为 +5°C 至 +20°C。在这种条件下，分解过程缓慢，产生大量气体，质量低。
- 嗜温。设备在 +30°C 至 +40°C 的温度下进入此模式。在这种情况下，嗜温细菌会积极繁殖。在这种情况下，形成更多的气体，处理过程需要更少的时间 - 从 10 到 20 天。
- 嗜热。这些细菌在 +50°C 以上的温度下繁殖。过程最快（3-5天），产气量最大（理想条件下，1公斤输送最多可得到4.5升气体）。大多数处理气体产量的参考表都是专门针对这种模式给出的，因此在使用其他模式时，值得向下调整。
沼气厂中最困难的事情是高温状态。这需要沼气厂、加热和温度控制系统的高质量隔热。但是在输出端，我们得到了最大量的沼气。嗜热加工的另一个特点是无法重新加载。剩下的两种模式 - 心理和嗜温 - 允许您每天添加一份新鲜的准备好的原材料。但是，在嗜热模式中，较短的处理时间使得可以将生物反应器划分为多个区域，在这些区域中处理具有不同装载时间的原材料份额。
生物反应器的工作原理
沼气厂示意图 生物反应器处理有机废物，因此，为了连续运行，需要不断存在粪便和其他农业废物。该工厂生产的沼气是一种生物清洁燃料，其性能与天然气相似。
生物反应器的工作是将有机废物加工成气体和肥料。为此，它们被装入生物反应器罐中，厌氧细菌在其中处理生物质。为了获得适当的发酵，空气不得进入罐中。处理时间取决于装载的废物量。排放的气体由 60% 的甲烷和 35% 的二氧化碳组成。其他杂质占5%。产生的气体被净化，然后准备用于家用电器。
对原材料的附加要求
安装了现代沼气生产设备的农场面临的一个严重问题是原材料不应含有固体夹杂物，石头、坚果、金属丝或木板意外进入会堵塞管道，使昂贵的粪便失效泵或混合器。
必须说，进料的最大气体产量的给定数据对应于理想的实验室条件。为了在实际生产中接近这些数字，有必要观察一些条件：保持所需的温度，定期混合精细研磨的原材料，添加激活发酵的添加剂等。在临时安装上，按照“亲手制沼气”文章的建议组装，勉强能达到最高水平的 20%，高科技装置可以达到 60-95% 的数值。
各种原料的沼气最大产量足够客观的数据
制造商和型号
我们准备了俄罗斯制造商最受欢迎的型号的简要概述，因为它们与外国同行没有什么不同。
此外，一些制造商提供了创建完全自主的沼气厂所需的完整组件清单，而其他制造商只生产生物反应器和一些相关设备。
BioMash-20
克里莫夫设计局的沼气厂适用于处理水分含量≤90% 的粪便/粪便，每天总重量为 300-700 公斤，并添加垫料（最多 20% 重量）。
生物反应器由聚乙烯制成，因此不需要维护和修理。
与反应器一起提供主气体容器和用于其泵送的泵（最大压力 2.8 MPa）。由于如此高的压力，气体可以被泵入普通的气瓶。
套件中还包括：
- 每天产生 100 kW 的燃气热发生器；
- 容量为 11 kW 的甲烷发电机；
- 蒸煮器加热成套设备；
- 一套完整的管道。
系列“生物”
这些由 Agrobiogas 制造的装置设计用于处理每天重 10-350 吨的粪便/粪便（取决于型号）。
该系列的优点是价格相对较低，但是，包装中仅包含最少的设备，因此必须单独购买气罐等。
“SBG”系列
这一系列沼气联合体由基洛夫公司 SelkhozBioGaz 生产。
由于对每个客户采取个性化的方法，该公司不仅提供现成的套件，还提供针对特定条件的此类产品的制造。
模型范围包括每天能够处理 100 公斤到 1000 吨粪便的装置。
该软件包包括部署完整生产线的所有必要设备，用于将粪便加工成气体和产品净化。
系列“BUG”
一系列沼气厂“BUG”由企业协会“BMP”生产。该系列包括小体积（0.5-12 m3）的生物反应器，配备容量为 1-2 m3 的储气罐。
因此，这一系列用于生产粪污和粪肥的沼气厂的主要买家是小农场或拥有大量鸟类/牲畜的家庭。
“BGR”系列
位于雅兰斯克的企业“BioGasRussia”生产一系列沼气厂“BGR”。该系列最小的装置（BGR-12）每天可处理500-900公斤的粪便，其生物反应器的容积为12立方米。
该系列大型工厂的反应器体积和每日粪便摄入量是单独协商的，因此客户可以获得最适合其需求的设备甚至工厂。
作为大容量设备的一部分，可以包括立式和卧式蒸煮器，这在下订单时会讨论。
此外，BioGasRussia 提供全套必要设备，因此沼气厂可以在完全自主的模式下运行 - 无需连接到电力或天然气网络。
为装置配备加热装置的方法
有几种方法可以在生物反应器中安装加热装置。
- 其中之一涉及将车站连接到供暖系统。这是以线圈的形式完成的。其安装应在反应器下方进行。
- 另一种方法是在水箱底部安装一个电加热元件。
- 另一种组织加热的方法涉及使用电加热系统来加热水箱。
如果您使用自动化系统来组织加热，那么当冷生物质进入反应器时，设备将在没有您帮助的情况下打开。当原料加热到设定温度时，加热系统将关闭。
要想用自己的双手打造出高质量的沼气厂，就需要在开始工作之前准备好图纸，在开展工作时需要重点关注。加热元件可以安装在热水锅炉中，因此您需要注意购买必要的燃气设备。
为了增加产生的沼气量，除了加热之外，您还可以为您的工厂配备用于混合生物质的装置。为此，您将不得不花费一些时间并创建一个与普通家用混音器工作方式相同的设备。在轴的帮助下，它将被启动。后者必须通过盖子上的孔取出。
如何用自己的双手建造生物反应器（安装）
从粪便中提取气体的沼气厂可以在您自己的场地上用您自己的双手轻松组装。在组装用于粪便处理的生物反应器之前，值得绘制图纸并仔细研究所有细微差别，因为。装有大量爆炸性气体的容器如果使用不当或安装设计有误，可能会造成极大的危险。
沼气方案
生物反应器的容量是根据用于生产甲烷的原料量计算的。为了使操作条件达到最佳状态，反应器容器中至少有三分之二充满了废物。为了这些目的，使用了一个深孔。为了提高密封性，坑壁采用混凝土加固或塑料加固，有时在坑内安装混凝土环。墙壁的表面用防潮溶液处理。密封性是装置高效运行的必要条件。容器绝缘越好，产生的气体质量和数量就越高。此外，废物的腐烂产物是有毒的，如果泄漏，可能对健康有害。
搅拌器安装在废物容器中。它负责在发酵过程中混合废物，防止原料分布不均和结皮。在搅拌器之后，在粪肥气化器中安装了一个排水结构，这有助于将气体排入储罐并防止泄漏。出于安全原因，有必要去除气体，以及提高处理完成后留在反应器中的肥料的质量。反应器下部开有一个孔，用于排出废原料。该孔配有密封盖，使设备保持气密。
如何确保生物质活性
对于适当的生物质发酵，最好加热混合物。在南部地区，气温有助于发酵的开始。如果一个 你生活在 向北或中间车道，您可以连接额外的加热元件。
要开始这个过程，需要 38 度的温度。有几种方法可以提供它：
- 反应器下方的线圈，连接到加热系统；
- 罐内的加热元件；
- 用电加热器直接加热水箱。
生物体已经包含产生沼气所需的细菌。当气温升高时，它们会醒来并开始活动。
最好用自动加热系统加热它们。当冷物质进入反应器时它们会打开，当温度达到所需值时它们会自动关闭。这种系统安装在热水锅炉中，可以在燃气设备商店购买。
如果您提供加热到 30-40 度，则需要 12-30 天来处理。这取决于质量的组成和体积。当加热到50度时，细菌活动增加，加工需要3-7天。这种装置的缺点是维持高温的高成本。它们与接收的燃料量相当，因此系统效率低下。
另一种激活厌氧菌的方法是生物质混合。您可以在锅炉中独立安装轴，并在必要时将手柄拉出以搅拌质量。但是，设计一个无需您参与即可混合质量的自动系统要方便得多。
这是什么？
沼气是一种环保燃料，可在沼气厂、装置中获得，这些装置是技术结构和设备的复杂组合，形成一个单一的技术循环。
整套沼气厂可能会有所不同，具体取决于其容量、原材料类型以及以热能或电能形式获得的最终产品，两种能源或仅使用沼气 家用燃气灶 并作为汽车的燃料。
标准安装包括以下组件和组件：
- 储罐，用于储存生产沼气的原料；
- 各种设计的混合机和磨机，将大部分原材料分成较小的部分；
- 储气罐，一种密封容器，用作生成气体的储存罐；
- 进行生物燃料形成过程的反应器、容器或罐；
- 向工厂反应器供应原材料的系统；
- 用于将所得燃料从反应堆和储气罐转移到处理和转化为其他类型能量的阶段的系统；
- 用于生产气体及其加工产品的自动化、保护和控制系统。
上图通常显示了使用液体和固体原料生产沼气的技术循环，以及进一步加工和生产热能和电能的过程。
使用生物技术的好处
从各种自然资源中获取生物燃料的技术并不新鲜。这方面的研究始于18世纪末，19世纪发展成功。在苏联，第一座生物能源工厂创建于上世纪四十年代。
生物技术早已在许多国家得到应用，但今天它们尤为重要。由于地球上不断恶化的环境状况和高昂的能源成本，许多人将目光转向替代能源和热源。
将粪便加工成沼气的技术可以减少有害甲烷排放到大气中的量并获得额外的热能来源
当然，粪肥是一种非常有价值的肥料，如果农场里有两只奶牛，那么它的使用就没有问题。另一件事是，对于有大中型牲畜的农场，每年会形成大量的恶臭和腐烂的生物材料。
为了使粪便变成优质肥料，需要有一定温度的区域，这些都是额外的成本。因此，许多农民将其存放在必要的地方，然后带到田间。
根据每天产生的原材料量，应选择安装的尺寸及其自动化程度。
如果不遵守储存条件，高达 40% 的氮和大部分磷会从粪便中蒸发，这会显着降低其质量指标。此外，甲烷气体被释放到大气中，对地球的生态状况产生负面影响。
现代生物技术不仅可以中和甲烷对环境的有害影响，还可以使其造福人类，同时获得可观的经济效益。作为粪便处理的结果，形成沼气，然后可以从中获得数千千瓦的能量，生产废物是一种非常有价值的厌氧肥料。
生物学方法的优缺点
沼气厂的设计是一个负责任的阶段，因此，在做出最终决定之前，最好权衡这种方法的利弊。
这种生产的优点包括：
- 合理利用有机废弃物。由于安装，可以将原本只是污染环境的垃圾付诸行动。
- 原料取之不尽。天然气和煤炭迟早会用完，但对于那些有自己经济的人来说，必要的浪费会不断出现。
- 少量二氧化碳。使用沼气时会释放到大气中，但二氧化碳不会对环境造成不利影响。
- 沼气厂的不间断和高效运行。与太阳能收集器或风车不同，沼气生产不依赖于外部条件。
- 通过使用多个装置降低风险。大型生物反应器总是一个很大的威胁，但可以通过制作一个由多个发酵罐组成的系统来消除它们。
- 获得优质肥料。
- 节能小。
另一个好处是可能对土壤状况有益。一些植物专门用于生物质。在这种情况下，您可以选择那些可以改善土壤质量的。一个例子是高粱，它减少了它的侵蚀。
每种类型的替代来源都有其缺点。沼气厂也不例外。缺点是：
- 设备风险增加；
- 原材料加工所需的能源成本；
- 由于国内系统体积小，沼气产量可忽略不计。
最困难的事情是建造一个专为最高效、嗜热状态设计的沼气厂。在这种情况下，成本肯定会很严重。这种沼气厂的设计最好留给专业人士。
生物装置应该创造什么条件？
为产甲烷菌的活动提供最舒适条件的最重要条件是：
- 氧气供应不足（气密性）；
- 与反应器中发生的过程类型相对应的恒温；
- 可调节的新鲜材料流入；
- 可调节地分别去除液体和固体部分的气体和废物；
- 定期混合内容物，防止分离成固体和液体部分。
密封性应与内部空间的维护和修理的可能性相结合，因为生物反应器的内容物是非常具有腐蚀性的物质。
为了产生足够的温度，在大多数情况下大大超过室外温度，沼气池是绝缘的，并配备了加热元件。
为了使甲烷的生产处于高水平，需要及时清除该过程的废物，即工艺水和污泥（腐泥）。这是通过使用管道和水封或其他防止产生的气体排出的锁定装置来完成的。
混合是机械进行的，使蒸煮器的全部内容物进行循环和垂直运动，因此不同密度的分离层混合并在任何区域形成具有相同水分含量的单层。
什么是沼气，如何使用？
户主都知道，只要把蔬菜原料、鸟粪和粪肥放在一起，过一段时间就可以获得宝贵的有机肥。但很少有人知道，生物质不是自己分解的，而是在各种细菌的作用下分解的。
这些微小的微生物在处理生物基质时会释放废物，包括气体混合物。其中大部分（约 70%）是甲烷 - 与家用炉灶和供暖锅炉的燃烧器中燃烧的气体相同。
将这种生态燃料用于各种家庭需求的想法并不新鲜。中国古代使用提取装置。上世纪 60 年代，苏联的创新者也探索了使用沼气的可能性。但这项技术在 2000 年代初经历了真正的复兴。目前，沼气厂在欧洲和美国被积极用于为房屋供暖和其他需求。
推荐的生物反应器体积
为了确定处理生物质所需的反应器体积，有必要计算白天产生的粪便量。必须考虑所用原材料的类型、装置中将保持的温度范围。使用的水箱应填充至其容积的 85-90%。剩余的 10% 是所获得的生物气体的积累所必需的。
必须考虑处理周期的持续时间。当温度保持在 +35°C 时，为 12 天。我们不能忘记，使用的原材料在被送到反应器之前用水稀释。因此，在计算罐的体积之前，要考虑它的数量。
