沼气生产的特殊性
沼气是生物底物发酵的结果。它被水解、产酸和产甲烷的细菌分解。细菌产生的气体混合物证明是可燃的，因为。含有很大比例的甲烷。
就其特性而言，它实际上与用于工业和家庭需求的天然气没有区别。
如果需要，每个房主都可以购买一个工业沼气厂，但价格昂贵，而且投资在 7-10 年内会得到回报。因此，努力并用自己的双手制作生物反应器是有意义的。
沼气是一种环保燃料，其生产技术对环境没有特别的影响。此外，作为沼气的原料，使用需要处理的废物。
它们被放置在进行处理的生物反应器中：
- 一段时间内，生物质会暴露在细菌中。发酵时间取决于原料的量；
- 由于厌氧菌的活动，释放出可燃气体混合物，其中包括甲烷（60%）、二氧化碳（35%）和一些其他气体（5%）。此外，在发酵过程中，会释放少量具有潜在危险的硫化氢。它是有毒的，因此人们非常不希望接触它；
- 来自生物反应器的气体混合物被清洁并进入储气罐，并储存在那里，直到用于其预期目的；
- 储气罐中的气体可以像天然气一样使用。它适用于家用电器 - 燃气灶，加热锅炉等；
- 分解的生物质必须定期从发酵罐中取出。这是额外的努力，但努力会得到回报。经过发酵，原料变成优质肥料，用于田间和花园。
沼气厂只有在私人住宅的所有者能够不断获得来自畜牧农场的废物的情况下才有益。平均而言，1立方米。底材可获得70-80立方米。沼气，但产气不均衡，取决于许多因素，包括。生物质温度。这使计算复杂化。
沼气厂是农场的理想选择。动物粪便可以提供足够的气体来充分加热住宅和附属建筑。
为使产气过程稳定、连续，最好建几座沼气厂，将底物分时放入发酵罐。这些装置并行运行，原材料按顺序装入其中。
这保证了气体的持续生产，因此可以连续供应给家用电器。
理想情况下，生物反应器应该被加热。每增加 10 度的热量，气体的产量就会增加一倍。虽然加热的安排需要投资，但它的回报是更高的设计效率。
由临时材料组装而成的自制沼气设备比工业生产工厂便宜得多。它的效率较低，但与投入的资金完全对应。如果您可以获得肥料并且愿意自己努力组装和维护结构，这是非常有益的。
生物燃料效率
来自垃圾和粪便的沼气是无色无味的。它提供的热量与天然气一样多。一立方米沼气提供的能量相当于 1.5 公斤煤。
大多数情况下，农场不处理牲畜的废物，而是将其储存在一个区域。结果，甲烷被释放到大气中，粪便失去了作为肥料的特性。及时处理的废物将为农场带来更多好处。
以这种方式计算粪便处理效率很容易。母牛平均每天提供 30-40 公斤的粪便。从这个质量中，获得了 1.5 立方米的气体。从这个量，发电量为 3 kW / h。
沼气厂是如何工作的？
沼气生产设备的操作原理非常简单：
- 用水稀释的生物质被装入密封容器中，开始“发酵”并释放气体；
- 定期更新罐中的内容 - 排出经过细菌处理的原料并添加新鲜原料（平均每天约 5-10%）；
- 储气罐上部积存的气体通过专用管输送至集气器，再输送至家用电器。
沼气厂示意图。
什么原料适合做生物反应器？
沼气厂只有在每天补充新鲜有机物质（牲畜和家禽的粪便或粪便）的情况下才能盈利。切碎的草、顶部、树叶和生活垃圾（特别是蔬菜皮）也可以混合到生物反应器中。
装置的效率很大程度上取决于原料的类型。已经证明，在相同质量的情况下，猪粪和火鸡粪的沼气产量最大。反过来，牛粪和青贮饲料在相同负载下产生的气体更少。
使用生物原料进行家庭取暖。
什么不能用于沼气厂？
有一些因素可以显着降低厌氧菌的活性，甚至完全停止沼气的产生过程。不允许原材料含有：
- 抗生素；
- 模具;
- 合成洗涤剂、溶剂和其他“化学物质”；
- 树脂（包括针叶树的锯末）。
使用已经腐烂的肥料效率低下 - 只装载新鲜或预干燥的废物。此外，不应允许原材料积水 - 95% 的指标已被视为关键。然而，仍然需要向生物质中添加少量纯水——以促进其装载并加速发酵过程。将粪肥和废物稀释至稀粗面粉的稠度。
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。如果您住在北边或中间车道，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。
使用沼气满足家庭需求的特点
这类能源的范围相当广泛。由于使用沼气作为燃料，可以产生电力，获得热水或蒸汽。实践中有许多使用生物燃料为道路运输提供燃料的例子。
但是为了避免使用这种燃料时农场出现问题，为产生的沼气配备储存装置非常重要，并在现场为气罐分配正确的位置。这种类型的沼气厂是开辟创造无废物工业的可能性的设备。
在这方面，西欧个别国家就是一个很好的例子。
这种类型的沼气厂是开辟创造无废物工业的可能性的设备。在这方面，西欧个别国家就是一个很好的例子。
例如，在丹麦，这类燃料的产量已达到该国能源资源总量近 20% 的水平。在世界的大部分地区——印度和中国——沼气厂占了数十万个。
用于生产生物燃料的强大工业装置。这种结构能够完全为大型农业结构提供生物燃料。世界各地使用了大量此类系统。并且数量增长继续积极
世界各地对沼气生产过程的兴趣显着增加并非没有道理。
这是被归类为替代能源并被他们视为未来的能源选择之一，因此农民、住房和公共服务管理者、私人家庭所有者和小企业正在密切关注技术的发展。
生物柴油相对于石油柴油的优势
生物柴油不会污染地球。
如果我们谈论购买现成的燃料，那么从经济角度来看，由石油制成的普通柴油将更有利可图，因为它更便宜。如果做 家里的生物柴油 从购买的油中，它也很昂贵。当生产生物燃料有利可图时，唯一的选择就是拥有自己的石油。如果不是这种情况，请购买普通柴油并用它加热。
使用生物燃料为房屋供暖的优势：
- 储存能量载体供应更安全 - 点火温度为100度，而普通柴油在60度时点燃；
- 生物柴油不乱扔垃圾性质，含硫量极低；
- 生物柴油排放的二氧化碳很少。
储存生物燃料更安全是好事，但这里也并非一切都是完美的。三个月后，生物柴油开始分解成其组成部分，这施加了一些限制。
如何加热生物反应器？
沼气厂的设备位于地下。有必要准备所需体积的孔。它的墙壁可以密封加固，并用塑料、聚合物环或混凝土完成。
原材料的加工强度取决于密封性。理想情况下，您应该购买工厂制造的底部干燥的聚合物环。这是一种更昂贵的解决方案，但可以避免额外的密封。
聚合物材料可抵抗潮湿和侵蚀性环境。它们不需要修理，如果损坏，可以快速更换。
因此，生物反应器必须加热，尤其是在冬天。您可以安装连接到家用加热系统的线圈。
另一种方法是安装电加热元件。但是，更具成本效益的解决方案是连接到加热系统。
沼气厂可能会或可能不会在地下完成。有替代方法。例如，它可以在一个桶中进行，该桶将位于一个单独的房间中。
例如，您也可以使用坦克。此选项将简化加热，但需要足够的空间。
最简单的安装原理
对于简单的沼气生产系统，桶可以用作反应器。但是，它必须是干净的。不要使用含有有毒颗粒的容器，例如染料或毒素。这可以将微生物的生命活动降低到零。
桶应该是密封的，但它需要用于装载生物质、抽气和清除废料的开口。为了简化任务，您可以做出一个通用的结论，让您可以执行所有操作。首先，将稀释至克菲尔密度的生物质通过该孔倒入。之后，可以用软木塞将其拧紧，并取出一根用于气体的管子。
桶的气体出口必须通过过滤器，因为生物物质释放出高达 10% 的有害硫化氢和 35% 的碳，这会恶化甲烷的可燃性。装有金属屑的烧瓶可用于过滤硫化氢，消石灰浆适用于除碳。
通过过滤器后，气体必须进入储罐。为此，大容量的容器是合适的，其中必须放置收集器，它也是节省蓝色燃料的容器。作为收集器，密闭聚乙烯或旧车摄像头是合适的。
独特性
在我们的生产中，使用了一种创新的方法来获得生物燃料：首先，合成原材料（藻类生物质）用于生产，然后压榨油，使用成熟的技术从中生产生物柴油燃料。与从植物油生产生物能源相比，这种从非食品原料中获取生物燃料的全新方法具有许多优势。这种生产的主要优势是不受油籽产量及其成本（油菜籽和其他油类用作生产生物柴油的主要原料）的影响，其价格随着生物燃料产量的增加而上涨。
消费者
我们计划开展 B2B 计划，理想情况下，我们将实施一家感兴趣的公司的全部生物柴油生产。此类公司可能包括从事以下业务的公司：
铁路和公路运输
石油销售
农工企业
组织
商业组织 CJSC“BioEnergoRoss”的目标是生产生物柴油燃料。管理团队也是组织的创始人。投资者将获得与所投资资金对应的部分公司股份。
营销
产品
CJSC“BioEnergoRoss”生产主要产品 - 生物柴油，以及两种副产品 - 甘油和牛和猪的食品添加剂（藻饼）。
操作和安全规则
定期装载和卸载成品肥料，控制发酵条件，将确保沼气厂的正确运行。
专业公司出售成批的有机发酵细菌来生产沼气。
有嗜温、嗜热和嗜冷细菌。在嗜热细菌的参与下，有机物的完全发酵将在 12 天内发生。嗜温细菌的工作速度较慢，它们将在 20 天内处理原材料。
反应器中的生物质必须每天至少搅拌两次，否则表面会形成结皮，阻止沼气自由排出。在寒冷季节，应加热反应器，保持最佳温度以获得最高产品产量。
装入反应器的有机混合物不应含有防腐剂、清洁剂、对细菌生命有害并减慢沼气产生的化学物质。
为了生物反应器的正确运行，必须遵循与任何气体装置相同的规则。如果设备是密闭的，沼气及时排到储气罐，就没有问题了。
如果气体压力超过标准或密封性破裂会中毒，有爆炸的危险，因此建议在反应器中安装温度和压力传感器。吸入沼气也对人体健康有害。
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
沼气厂的建设可以分为几个阶段。
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
制造反应器并使用沼气是否有利可图
建设沼气厂有以下目标：
- 生产廉价能源；
- 生产易消化的肥料；
- 节省连接昂贵的污水处理系统；
- 处理生活垃圾；
- 可能从天然气销售中获利；
- 减少难闻气味的强度，改善本港的环境状况。
沼气生产和使用的盈利能力图
为了评估建造生物反应器的好处，谨慎的业主应考虑以下方面：
- 生物装置的成本是一项长期投资；
- 在没有第三方专家参与的情况下，自制沼气设备和安装反应器的成本要低得多，但其效率也低于昂贵的工厂设备；
- 为了保持稳定的气压，农民必须长期获得足够数量的动物粪便。在电力和天然气价格高或缺乏气化可能性的情况下，使用该装置不仅有利可图，而且是必要的；
- 对于拥有自己的原材料基地的大型农场，一个有利可图的解决方案是在温室和养牛场系统中加入一个生物反应器；
- 对于小型农场，可以通过安装几个小型反应器并以不同的间隔装载原材料来提高效率。这将有助于避免由于缺乏原料而导致的气体供应中断。
什么是沼气？初学者指南
沼气是一种由有机废物分解自然产生的生物燃料。当食物和动物粪便等有机物在厌氧环境（没有氧气的环境）中分解时，它们会释放出气体混合物，主要是甲烷和二氧化碳。因为这种分解发生在厌氧环境中，所以沼气生产过程也称为厌氧消化。厌氧消化是一种利用发酵过程分解有机物的自然形式的废物转化为能源。动物粪便、食物垃圾和污水都是可以通过厌氧消化产生沼气的有机物质的例子。由于沼气中甲烷含量高（通常为 50-75%），沼气易燃，因此会产生深蓝色火焰，可用作能源。
沼气 - 来自废物的完整燃料
每个人都知道，新的就是被遗忘的旧。所以，沼气不是我们这个时代的发现，而是一种气态生物燃料，他们知道在古代中国是如何提取的。那么什么是沼气，如何靠自己获得呢？
沼气是通过在没有空气的情况下过热有机物而获得的气体混合物。肥料、栽培植物的顶部、草或任何废物都可以用作起始材料。通常，粪便被用作肥料，很少有人知道它可用于获得生物燃料，用它来加热生活区、温室和烹饪食物是很有可能的。
沼气的大致成分：甲烷CH4、二氧化碳CO2、其他气体的杂质，例如硫化氢H2S，甲烷的比重可达70%。 1公斤有机质可产生约0.5公斤沼气。
影响生产的因素有哪些？
首先，是环境。温度越高，有机物分解和气体释放的反应越活跃。难怪第一 生产工厂 沼气等生物燃料已在气候温暖的地区使用。尽管如此，如果沼气厂具有足够的隔热性能并使用热水，则很有可能在更恶劣的气候条件下建造它们，目前正在成功实施。
其次，原材料。它应该容易分解并且在其成分中含有大量的水，并且不含洗涤剂、抗生素和其他可以减缓发酵过程的物质。
Yuri Davydov 的生物装置
利佩茨克地区的一位发明家用他娴熟的双手打造了一种可以让您在家中提取“蓝色生物燃料”的设备。原材料并不短缺，因为他自己和他的邻居有很多牲畜，当然还有肥料。
他想到了什么？他用自己的双手挖了一个大洞，在里面铺设了混凝土环，并在上面覆盖了一个重约一吨的圆顶形铁结构。他把管子从这个容器里拿出来，然后用有机物填满坑。几天后，他能够为牛做饭，并用他收到的沼气加热浴室。后来他们把煤气送到家里来满足家庭的需要。
推荐的加工原料组成
为此，将 1.5 - 2 吨粪肥和 3 - 4 吨植物废物倒入水，直到混合物的水分含量达到 60-70%。将所得混合物放入罐中并用线圈加热至 35 摄氏度。在这种条件下，混合物在没有空气的情况下开始发酵并加热到更高的温度，这有助于气体释放反应。气体通过特殊的管道从坑中排出并用于其预期目的。由大师之手制作的装置设计在图表中清晰可见。
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自制沼气厂：
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