Получение биогаза в домашних условиях: что нужно для его получения, монтаж и запуск реактора, правила безопасности, рентабельность

Видов установок, как и видов брожения биомассы существует всего два: с доступом воздуха (аэробный) и без доступа воздуха (анаэробный). При аэробном брожении в ходе распада органических веществ водород окисляется до воды, а углерод — до углекислого газа. При этом выделяется большое количество энергии в виде тепла: бродящая масса сильно нагревается. При анаэробном брожении 60-70% углерода переходит в метан, а его оставшаяся часть — в водород, свободный азот и углекислоту. Для сжигания метана достаточно стандартной газовой горелки.

Аэробный способ получения энергии намного проще анаэробного. Нет необходимости строить герметичные бродильные камеры и постоянно следить за установкой. Аэробные установки называют БТС (биотермические станции). Анаэробные — БЭС (биогазовые или биоэнергетические). В качестве сырья для брожения подходят любые органические сельскохозяйственные отходы. Например, израильская компания HomeBioGas представила компактную установку для получения биогаза, работающую на овощных и фруктовых очистках.

Биогаз в пустыне

По расчётам ученых в год одно домохозяйство с помощью такой биогазовой установки может переработать порядка тонны органических отходов. Правда, аппарат рассчитан на работу в южном полушарии, при среднесуточной температуре от +20°С. Мы же поговорим о том, как построить свой домашний газовый завод в климатической зоне центральной России.

Домашний газовый завод

1. Загрузить бродильную камеру объемом 1 м* мелко нарубленными и разведенными в воде органическими отходами в весовом отношении 1 : 10 — 1 : 5.

2. Герметично закрыть её и обеспечить поддержку постоянной температуры в пределах от +25 до +30°С. Колебания температуры не должны превышать 3-4°С.

Для поддержания в бродильной камере постоянной температуры, через неё нужно пропустить змеевик с горячей водой, нагреваемой за счет части того газа, который вырабатывается в установке. На линии газопровода должны быть поставлены краны: один на выходе из реактора, другой — у газовой плиты.

— Строительство анаэробной газовой станции требует больших финансовых и временных затрат, но и газа она дает больше, чем при аэробном способе.

Газгольдер, или газосборник, — вторая по важности после бро-дильника часть БЭС. Он представляет собой два металлических сосуда (один перевернут вверх дном), свободно входящих друг в друга. В наружный сосуд наливают воду, образуя так называемый гидравлический затвор для биогаза, которым заполняют полость под перевёрнутым сосудом — колоколом. Кольцевой зазор между стенками обоих сосудов — около 50 мм. Соединить оба резервуара можно и с помощью труб диаметром 1/2 дюйма. Такой же газопровод забирает газ из-под колокола газгольдера и подводит метан к обыкновенной газовой плите. Снаружи газосборник рекомендуют окружить утеплённым шатром.

Зимой БЭС может работать только в самых южных районах страны, так как в условиях севера в этот период её обогрев потребует больше газа, чем она способна выработать. Но холодный сезон может быть успешно использован как время сбора и загрузки камеры сухой массой, чтобы с наступлением тёплого времени вам не пришлось долго возиться с запуском установки: вы просто заполните реактор водой или навозной жижей — и через три-четыре дня он начнёт вырабатывать свою замечательную продукцию.

Валерия Петрова

Получение биогаза в домашних условиях

Надеюсь, читатели знают, что в альтернативной энергетике существует несколько направлений, которые интенсивно развиваются и на сегодня вносят свой вклад в энергобаланс нашей страны. И, не смотря, но то, что сгенерированная из возобновляемых источников энергия сейчас составляет около 2% от общей выработки, поток зеленой энергии постоянно увеличивается. По заявлению правительстве Украины к 2030 году удастся достигнуть 25% в общем энергобалансе.

По итогам за 2018 год более динамично развивались три направления альтернативной энергетики: солнечная, ветровая и энергия от биогазовых установок. Довольно часто на блоге мне приходилось рассказывать о передовых технологиях при строительстве и эксплуатации солнечных и ветровых электростанций. Сегодня я хотел бы привлечь ваше внимание к биогазу. И это коснется не промышленного производства, а самого, что ни наесть бытового, получения биогаза в домашних условиях.  

Еще в конце 2015 года Израильский стартап разработал инновационную установку для семейного пользования, способную производить биогаз из любых органических отходов и продуктов жизнедеятельности домашних животных, а также создавать высококачественное экологичное удобрение.

Установка получила название HomeBioGas (первая версия, авт.) и первыми пользователями этой биогазовой системы были семьи, проживающие в городке среди пустыни, расположенном на Западном берегу реки Иордан, неподалеку от Иерихона. Электросеть и газопровод сюда не доходят, поэтому электричество производят с помощью солнечных панелей. Что касается производства газа, жители этого поселения полностью положились на новое устройство.

«Я складываю помет домашних животных в ведро. Доливаю воду и тщательно перемешиваю. Полученную смесь вкладываю в машину. Нужно подождать, пока все осядет на дно», — рассказывает жительница города.

На этом материале машина производит газ для кухонь. Одной партии достаточно, чтобы плита горела в течение двух-трех часов. Раньше жители города топили печи дровами, а для пустыни это удовольствие не из дешевых.

Система HomeBioGas поставляется в коробке в разобранном виде, а собрать ее можно своими руками за несколько часов и для этого не требуется специальных навыков. Однако для подводки газовой трубы к домашним коммуникациям всё же будет необходимо привлекать специалиста из соответствующей газовой службы. Традиционные газовые плиты могут быть легко переоснащены для использования домашнего биогаза. Для этого всего лишь необходимо демонтировать понижающую давление форсунку.

В компании HomeBioGas Ltd заявляют, что в регионах, где среднесуточная температура превышает 17⁰ C, их биогазовая система может эффективно перерабатывать до 15 литров навоза домашнего скота или помета птицы, а также до 6 литров пищевых отходов в день. При этом вырабатываемого газа будет достаточно для работы кухонной плиты на протяжении 3 часов. В качестве своеобразного «бонуса» установка производит экологически чистое и естественное жидкое удобрение для домашнего огорода.

Изготовление биогаза не является каким-то революционным изобретением. Но раньше эти устройства были слишком громоздкими и довольно сложными в эксплуатации. Эта же машина помещается в относительно небольшую коробку и складывается также, как, например, кухонный шкаф.

«Главная идея заключается в том, что, когда отходы попадают в систему, это функционирует, как желудок. Фактически это и есть «желудок» — такой же, как человеческий. Внутри есть бактерии, и они начинают поглощать эти отходы. Таким образом образуется биогаз, который используется для отопления дома», — рассказывают палестинские специалисты, устанавливающие эти «биомашины».

Стоит отметить, что в более прохладном климате производительность HomeBioGas снижается. Но она может применятся в тёплых и хорошо проветриваемых помещениях, таких, как теплицы. Авторы проекта также отмечают, что их домашняя газогенерационная установка стала первым компактным биогазовым конвертером, который прошел официальную сертификацию European CE и полностью соответствует всем требованиям безопасности.

«Мы нашли способ ввести нашу технологию в каждый дом. Сегодня мы знаем, что хозяйственные отходы являются источником энергии. Это меняет правила игры. Ведь, когда мы видим пользу, которую они могут принести, то осознаем: это не просто отходы. Таким образом, подход к, казалось бы, ненужным вещам – меняется», — продолжают представители компании.

Сообщалось, что розничная цена Homebiogas на то время составляла $1500 за одно устройство.

Компания HomeBiogas, создала биогазовую установку HomeBiogas 2.0, которая превращает отходы продуктов питания, навоз и другую органику в «чистый» газ, причем делает это в два раза быстрее первой версии.

Как заявляют авторы проекта HomeBiogas, одна такая домашняя биогазовая установка способна каждый день вырабатывать газ для питания кухонной плиты (которая идет в комплекте системы) на протяжении трех часов, чего достаточно для ежедневного приготовления пищи для среднестатистической семьи.

«Компостирование – это, безусловно, хорошее направление, но с HomeBiogas вы можете получить больше от своих отходов.
«Система позаботится обо всех остатках с вашего стола и обеспечит выработку газа и жидких удобрений на ежедневной основе», — говорит Ошик Эфрати, генеральный директор и соучредитель HomeBiogas.
— «Жидкое удобрение можно безопасно использовать для питания огорода, цветников, фруктовых деревьев или гидропонных мини-ферм. Такой продукт также может служить водно-азотной добавкой для компостной кучи и, несомненно, ускорит процесс компостирования».

Первая модель также была компактная биогазовая станция, которая перерабатывала бытовые органические отходы и продукты жизнедеятельности домашних животных в газ, но делала это менее эффективно и представляла собой более громоздкое устройство.

Новая установка HomeBioGas 2.0 поставляется в собранном виде в коробке относительно не больших размеров и оснащена водонепроницаемым наружным слоем. Чтобы установить ее, достаточно заполнить рабочую емкость водой, вложить в газовый контейнер мешки с песком и добавить пищевых отходов.

Внутри установки отходы разлагаются естественным образом с помощью анаэробных бактерий, которые выделяют биогаз в процессе жизнедеятельности. Специальный бак, объемом 700 литров, со временем наполняется готовым газом. Благодаря запатентованному механическому прессу, газ с постоянным давлением и равномерной скоростью поступает к кухонной печи.

«HomeBiogas 2,0 на 50% более продуктивен, чем предыдущая модель. Он обеспечивает более высокое газоснабжение и может одновременно поддерживать до четырех горелок. Биоустановка не распространяет неприятны запахи, поскольку снабжена клапанной крышкой, изолирующей внутренние компоненты. «Это означает, что любые запахи остаются внутри системы и, в отличие от систем компостирования, никакие вредители не привлекаются», — объясняет Эфрати.
— Наконец, в системе установлен фильтр, чтобы устранить любые неприятные запахи, такие как h3S, чтобы продукт, попавший на вашу кухню, был чистым, безопасным и без запаха».

По словам компании, большинство биогазовых установок на современном рынке промышленного образца, являются достаточно масштабными и сложными системами, которые ограничиваются определенными областями или созданы специально для коммерческого использования, но Homebiogas лишена таких недостатков и является простым устройством получения биогаза в домашних условиях.

Источник

Спасибо за прочтение. Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения

Эффективный метод получения биогаза в домашних условиях

Готовую станцию по производству биогаза могут позволить себе приобрести лишь крупные фермеры, из-за довольной высокой стоимости данного оборудования. Однако можно сделать собственноручно установку, работающую по такому же принципу. Ее мощность будет немного меньше, но собрать ее реально своими силами из максимально доступных деталей и материалов. В нашей статье мы рассмотрим более детально: процесс переработки навоза и как получить биогаз из навоза.

Что такое биогаз?

Про биогаз можно с уверенностью сказать, что он считается экологически чистым видом топлива. Его основные характеристики очень схожи с природным газом, который добывают в промышленных масштабах. Технология получения газа из навоза такова:

• В специальную емкость (биореактор) помещают навоз, далее в этой емкости происходит безвоздушный процесс брожения биомассы с присутствием анаэробных бактерий.
• Длительность данного процесса напрямую зависит от объемов сырья. Результатом такого брожения является выделение смеси газов: метан -60%, углекислый газ – 35%, другие газы -5%, в том числе небольшого количества сероводорода.
• Выделившийся газ постоянно отводится из емкости, после процесса очищения подается на использование по назначению.
• В процессе переработки навоз превращается в высококачественное удобрение, которое следует периодически удалять из биореактора.

Следует сказать, что наиболее целесообразно производить переработку навоза в биогаз лишь в том случае, если есть прямой источник значительного количества навоза или других органических отходов животноводства.

Если вы все же задумались над вопросом: Как сделать из навоза газ? Как своими руками получить биотопливо из навоза? Далее, статья именно для вас.

Строим биореактор собственноручно

• В первую очередь нужно выбрать подходящее место для строительства биореактора.
• Емкость должна быть армированной бетонной, у основания – отверстие, через которое будет извлекаться отработанное сырье. Строение емкости должно быть тщательно продумано, основное требование – герметичность, поэтому отверстие должно плотно закрываться.
• Размер бетонной емкости рассчитывают исходя из количества поступающих органических отходов ежесуточного. Для полноценной работы, биореактор следует заполнять на 2/3 от имеющегося объема.
• Если количество отходов небольшое, резервуар можно сделать из металлической бочки. При выборе металлической емкости проведите осмотр сварных швов и проверьте их прочность.
• Учтите, размер емкости и масса перерабатываемых отходов напрямую влияет на количество получаемого биогаза (1 т навоза = 100 м.куб. биогаза).

Ускоряем процесс

Для ускорения процесса брожения биомассы следует обеспечить ее подогрев. В летний период такая проблема не возникает, так как окружающей температуры воздуха достаточно для естественного процесса брожения. В зимний период не обойтись без подогрева, ведь для активного процесса брожения требуется температура от 38 °С. Для этого можно воспользоваться такими способами подогрева: электрические нагревательные элементы, подключение к системе отопления змеевик и расположить его под емкостью, обогревать реактор напрямую различными электрическими отопительными приборами.

Как сделать правильный отвод газа

Газ, который получается в процессе брожения органических отходов, отводят через небольшое отверстие, предусмотрительно сделанное в верхней части закрывающей резервуар крышки. Для исключения вероятности смешивания биогаза с воздухом, его отвод проводят через гидрозатвор (водяной затвор). При нормальном давлении выработанный газ поступает по отводной трубке в газоприемник, по пути проходя очистку в воде.

Теперь вы знаете, как сделать из навоза газ, остается лишь воплотить идею в жизнь!

Вам будет интересно – как это выглядит на практике

Производство биогаза и то, что вы вкладываете в дом Биогаз

Вы можете кормить свою систему HomeBiogas примерно 6 литрами пищевых отходов или до 20 литров отходов животноводства в день. Равное количество воды следует добавить вместе с отходами, когда вы заправляете их на вход HomeBiogas.

Прибор работает с любыми остатками пищи; мясо, молочные продукты, овощи, жиры, кости, косточки, семена и яичная скорлупа. Вы также можете добавить гнилую или заплесневелую пищу.Избегайте кормления большого количества кожуры цитрусовых (апельсин, грейпфрут, лимон), поскольку они содержат антибактериальное масло, которое может снизить эффективность пищеварения.

Вы можете кормить прибор навозом животных, особенно навозом любого животного, которое жует жвачку (например, коров, оленей, верблюдов, буйволов, коз и овец). В навозе не должно быть камней, соломы и земли, которые не разлагаются в варочном котле. Вы также можете добавить собачьи или кошачьи отходы (без песка).Мы рекомендуем ограничить количество куриного помета, так как он содержит высокий уровень аммиака и изменит баланс жидкости в варочном котле.

Тем, кто решает сбрасывать человеческие отходы в HomeBiogas, следует использовать модель 2.0 в сочетании с биотуалетом. Человеческие отходы и туалетная бумага будут разрушаться и превращаться в биогаз, как и навоз животных.

-Не слишком много куриных фекалий (до 50%)

-Не слишком много жиров, масел, смазки (до 25-30%)

-Не слишком много цитрусовых (до 2 кожуры цитрусовых в день)

-Не много корней, стеблей

— Компостируемые подгузники не слишком много (1 раз в день, в зависимости от марки)

-Не слишком много салфеток

Следующие предметы не ломаются или медленно разрушаются, забивая варочный котел: перья, бумага, картон, мех, кофейная гуща, отбеливатель, садовые обрезки, опилки, щепа, солома, жевательная резинка, обрезки ногтей, пух, волосы. , грунт, песок, «Биопакеты» для собачьего помета / продукции, любые ракушки, даже ракушки моллюсков и устриц.

Сколько времени нужно для производства биогаза?

после активации

Прибор начнет производить газ через 1-3 недели после первоначального включения с использованием навоза. (Подробнее о первоначальной настройке читайте здесь). После этого начального газа бактерии внутри системы будут работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, расщепляя отходы и производя газ, как это делает наш желудок, пока он достаточно теплый.

Биогаз с пищевыми отходами

Насколько быстро ваша пища разложится и превратится в биогаз, зависит от различных факторов, таких как тип отходов, которые вы скармливаете, и температура на улице.Разные продукты содержат разное количество энергии, которая становится доступной, когда пища переваривается (либо вашим организмом, либо биодегестором).

В целом пищевые отходы обладают более высоким потенциалом выработки энергии, поскольку они еще не перевариваются желудком животного. В случае пищевых отходов жиры, масла и смазки (ВОГ) особенно эффективны, хотя и не рекомендуются в больших количествах. Но в целом сырье с высоким содержанием калорий, жиров, крахмала и сахара обычно производит больше биогаза, чем другие продукты.

• Высокий выход биогаза: хлеб, кукуруза, горох

• Низкий выход биогаза: рыба, птица, вода, шпинат Тем не менее, мы обнаружили, что, как правило, 1 кг органических отходов = 1 час газа для приготовления пищи .

Биогаз с навозом Урожайность биогаза от самого высокого до самого низкого:

• 1. Домашняя птица *
• 2. Свинья
• 3. Корова
• 4. Лошадь
• 5. Кролик
• 6. Коза
• 7. Буйвол
• 8. Овца

Собака, кошка и человек отходы также используются для производства биогаза, но их количество ограничено по сравнению с количеством, которое может производить навоз домашнего скота.

* Хотя птичий помет обладает высоким биогазовым потенциалом, его вряд ли используют для производства биогаза, поскольку он содержит большое количество аммиака. Его эффективное использование в качестве сырья для биодеструкции требует, чтобы он прошел процесс отгонки аммиака.

превращение пищевых отходов в возобновляемые источники энергии

Вчера вечером я приготовил для своей семьи вкусный ужин из макарон, используя энергию биогаза. Этим утром у всех нас были яйца, приготовленные на биогазе. Не знаю, что на ужин сегодня, но знаю, что даст энергию для приготовления пищи: биогаз.

И не просто биогаз — это домашний биогаз, производимый на заднем дворе нашего пригорода, в рамках моих текущих «практических исследований» в области устойчивой энергетики.

Прочитайте больше: Биогаз: пахнет решением наших проблем с энергией и отходами

В эпоху тревожных климатических изменений и надвигающегося сокращения добычи ископаемых видов энергии преимущества биогаза очевидны. Это возобновляемый источник энергии с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов.И все же его потенциал в значительной степени остался неиспользованным, по крайней мере, в развитом мире.

Основываясь на своих исследованиях и опыте, я утверждаю, что биогаз собственного производства — чрезвычайно многообещающая технология, время которой пришло. Фактически, я считаю, что это могло бы спровоцировать внутреннюю революцию в области зеленой энергетики, если бы мы только позволили этому.

Что такое биогаз?

Биогаз образуется, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях (то есть в отсутствие кислорода). В результате этого процесса образуется смесь газов — в основном метана, немного углекислого газа и крошечных порций других газов, таких как сероводород.

Когда биогаз фильтруют для удаления сероводорода, полученную смесь можно сжигать в качестве источника энергии для приготовления пищи, освещения или нагрева воды или помещений. В сжатом состоянии может использоваться в качестве топлива для транспортных средств. В промышленных масштабах биогаз может использоваться для выработки электроэнергии или даже очищаться и подаваться в газовую сеть.

Типы органических веществ, используемых для производства биогаза, включают пищевые отходы, животный навоз и побочные продукты сельского хозяйства. Некоторые коммерческие системы используют сточные воды для производства и улавливания биогаза.

Преимущества биогаза

Основным преимуществом биогаза является его возобновляемость. В то время как производство нефти и других ископаемых видов топлива в конечном итоге достигнет пика и снизится, мы всегда сможем производить биогаз, пока светит солнце и растения могут расти.

Биогаз имеет нулевые чистые выбросы парниковых газов, потому что CO₂, который выбрасывается в атмосферу при его сгорании, не превышает того количества, которое было извлечено из атмосферы, когда органическое вещество было впервые выращено.

Как уже отмечалось, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях, образуется метан.Было подсчитано, что ежегодно в атмосферу выбрасывается от 590 до 800 миллионов тонн метана. Это плохие новости для климата — фунт за фунт, метан — гораздо более мощный парниковый газ, чем CO₂.

Но в биогазовой системе этот метан улавливается и в конечном итоге превращается в CO₂ при сжигании топлива. Поскольку CO₂ в любом случае должен был попасть в атмосферу в результате естественного разложения, чистые выбросы биогаза нулевые.

Есть и другие преимущества.Органические вещества, используемые в варочных котлах биогаза, обычно являются отходами. Используя биогаз, мы можем уменьшить количество пищевых отходов и других органических материалов, отправляемых на свалки.

Кроме того, биогазовые системы производят богатый питательными веществами отстой, который можно разбавить водой и превратить в удобрение для садов или ферм. Все это может помочь повысить энергетическую независимость, повысить устойчивость и сэкономить деньги.

Мой эксперимент с биогазом

В духе научных исследований я установил одну из немногих доступных в настоящее время домашних биогазовых систем, поставленная за чуть более 1000 австралийских долларов, и был впечатлен ее простотой и функциональностью.(Обратите внимание, что у меня нет никаких коммерческих или иных аффилированных отношений с производителем.)

На практике я выбрасываю около 2 кг пищевых отходов каждый день, и до сих пор у меня было достаточно газа, чтобы готовить, иногда два раза в день. Если бы мне когда-нибудь понадобилось больше газа, я мог бы добавить больше органических веществ. Я буду продолжать следить за системой в рамках своих исследований и в свое время опубликую обновления. Если интересно, посмотрите это пространство.

Моя личная мотивация к изучению биогаза (связанная с моими исследованиями) возникает в первую очередь из желания обезуглерожить использование энергии в моем доме.Все идет нормально. Мы отключились от обычной газовой сети, и теперь у нас есть больше денег, чтобы потратить их на такие проекты, как расширение нашей солнечной батареи.

Учитывая вызывающий тревогу уровень пищевых отходов в Австралии, мне также нравится идея превратить эти отходы в экологически чистую энергию. Мои соседи любезно жертвуют свои органические вещества в дополнение к нашему собственному вкладу, повышая вовлеченность сообщества. При необходимости я езжу на свой местный овощной рынок и с энтузиазмом прыгаю в их большую корзину для пищевых отходов, чтобы взять то, что мне нужно, с разрешения.

Они думают, что я злой. Но я думаю, что использование ископаемого топлива — это безумие.

Препятствия и надежды

Домашний биогаз широко производится в развивающихся регионах мира. Всемирный банк и Организация Объединенных Наций активно поощряют его использование в качестве дешевого экологически чистого источника энергии. В Китае 27 миллионов биогазовых установок.

Но развитые регионы, включая Австралию, не спешат использовать этот огромный потенциал. Учитывая, что Австралия — одна из самых углеродоемких стран на Земле, это прискорбно.

Отказ от использования домашнего биогаза частично объясняется отсутствием четких правил его использования. Где Закон о домашнем биогазе? Практически на каждом заднем дворе Австралии есть отдельный газовый баллон для вездесущего барбекю, поэтому очевидно, что хранить газ на заднем дворе не проблема. Моя биогазовая система поставляется с надежными сертификатами безопасности, гарантиями и страховкой, и в этих системах нет газовых труб высокого давления.

Прочитайте больше: Сохранение истинного богатства австралийских отходов

Производство домашнего биогаза необычно.Но я считаю, что правительства штатов должны разработать законодательство, учитывающее его, и что местные советы должны предлагать советы и помощь домовладельцам, которые заинтересованы в его принятии. Надеясь на прогресс в этом отношении, я недавно сделал представление правительству Виктории в рамках его консультаций по отходам для энергетики.

Мой собственный тщательно управляемый эксперимент демонстрирует, как можно безопасно и успешно использовать домашний биогаз. Тем не менее, биогаз — горючее топливо, и его необходимо фильтровать от ядовитого сероводорода.Как и любое топливо, его следует уважать и использовать ответственно. Но опасаться биогаза не стоит. В любом случае ископаемый газ гораздо опаснее.

Производство биогаза в домашних условиях | Живая Сеть Фермы

Мое понимание вопроса о биогазе началось, когда я наткнулся на статью в потрепанном экземпляре журнала The Mother Earth News , озаглавленную «Куриный помет может привести в действие вашу машину». В статье, похороненной среди спорных бизнес-историй и самодельных руководств по подготовке сада, рассказывается, как одноногий британский техник по обслуживанию по имени Гарольд Бейт переделал седан Hillman 1953 года для работы на разлагающихся отходах птицы, чтобы обойти то, что он считал необоснованно высоким налогом. на бензине.

В то время я не понимал, что в недалеком будущем я буду строить и эксплуатировать аналогичный метановый реактор в том же самом издании, которое опубликовало эту историю несколько лет назад. Журнал нанял меня, и я почти сразу же занялся развитием исследовательской фермы площадью 624 акра в горах Западной Северной Каролины, где биодинамическое садоводство, пермакультура, альтернативная энергия и естественное строительство были правилом, а не исключением. Этот опыт оставил у меня новое понимание удобства использования нефтяного топлива, но он также открыл огромный мир неизведанных альтернатив.

Моя самая ранняя попытка освоить биогаз, установка газового холодильника Servel для работы с резервуарами для выработки биогаза на переднем плане

Вероятно, самое лучшее время, чем начало весеннего сезона, чтобы поговорить о переваривании метана, который теперь называют «биогазом», чтобы более точно описать его место в иерархии возобновляемых источников энергии. Весна — время возрождения и обновления природы, и процесс разложения, в результате которого отходы превращаются в новую форму, сжигаемое топливо, еще не завершен.

Проект «Живая веб-ферма» начался в 2018 году, когда мы согласились установить и протестировать систему домашнего биогаза, небольшую анаэробную ферму в масштабе дома и фермы, произведенную совместным стартапом в Бейт-Янаи, Израиль. В отличие от более постоянных систем, в этой системе используется усиленный гибкий мешок в качестве резервуара для разложения, а вторая герметичная камера — в качестве мешка для хранения газа. Литой пластиковый входной приемный лоток прикреплен к одному концу, а выход жидких удобрений — к другому, с газовым фильтром и системой управления, прикрепленными к камере хранения газа.

Система на 300 галлонов компактна и занимает площадь 4 x 8

Такой подход позволяет довольно легко настроить и эксплуатировать газогенераторную систему, если у вас есть сырье для ее подачи. Сюда входят навоз, пищевые отходы и отбраковка овощей, фруктов и даже мяса и жиров. Итак, давайте посмотрим, как это работает.

Что такое анаэробное пищеварение?

Вкратце, это естественный процесс разложения органических материалов в отсутствие кислорода воздуха.В отличие от аэробного пищеварения, известного большинству из нас как простое компостирование, в анаэробном процессе участвуют специализированные микроорганизмы, известные как метаногены, метаболизм которых генерирует метан в условиях низкого содержания кислорода. Поскольку у них нет доступа к окружающему воздуху, их ограниченная потребность в кислороде обусловлена ​​самим органическим материалом.

Переход от органического вещества к газу происходит в четыре этапа. Первый — это гидролиз , в котором водная суспензия разрушает химические связи в сложных веществах, таких как углеводы и белки, на простые молекулы сахара и аминокислот.Вторая стадия — это ацидогенез , с помощью которого эти молекулы превращаются в этанол и жирные кислоты, образуя побочные продукты двуокиси углерода и сероводорода. На третьей фазе этанол и жирные кислоты переходят в водород и уксусную кислоту в процессе, называемом acetogenesis . Наконец, на четвертой стадии преобладают метаногенных организмов, которые превращают оставшийся водород и уксусную кислоту в метан и дополнительный диоксид углерода. В состав биогаза обычно входит от 55 до 65% метана и от 35 до 45% CO2 со следами азота, водорода, водяного пара и сероводорода.Последние два компонента удаляются ловушкой для конденсата и фильтром из железа, чтобы улучшить качество газа.

К счастью для нас, эта сложная серия событий происходит без нашего вмешательства, за исключением обеспечения гостеприимной среды и регулярного рациона сырья. Размещение помещений по существу означает поддержание постоянной температуры выше 75 градусов по Фаренгейту и мониторинг уровней pH в шламовой камере. Удивительное разнообразие кухонных и садовых отходов, а также навоза может успешно способствовать образованию метана, но слишком большое количество определенных вещей нарушит баланс pH, снизив уровень до кислой территории и потребовав незначительного курса стабилизации.

Даже если температура опускается ниже порогового значения или уровень pH отклоняется от идеальной нейтральной зоны, это не убивает газообразующие организмы; они просто будут бездействовать, пока не будут внесены исправления, и они не смогут продолжить свой естественный путь. Крайние случаи дисбаланса pH сделают популяции неактивными, и в этом случае их можно легко запустить с помощью вливания свежего навоза.

Зачем беспокоиться?

Прежде чем я отвечу на этот вопрос, я хочу ответить так: метан — это парниковый газ.Зачем нам делать больше? Короткий ответ заключается в том, что навоз (среди прочего) производит метан вне зависимости от того, вмешиваемся мы или нет. Здесь мы просто создаем и фиксируем его контролируемым образом. Разложение в окружающей среде приводит к прямым выбросам в атмосферу — второму по величине источнику парниковых газов при интенсивном производстве молочных продуктов. По совпадению, улетученный аммиак из концентрированного навоза становится остаточным в водных и наземных экосистемах и может впоследствии преобразоваться в выбросы закиси азота.

Но вернемся к вопросу: мы делаем это, потому что энергия, производимая биогазом, может заменить его долю ископаемого топлива, которое является основным источником выбросов парниковых газов. Энергия биогаза считается углеродно-нейтральной, поскольку углерод, выделяемый при сжигании, происходит из углерода, фиксируемого растениями в их биологическом цикле.

Энергия биогаза может быть дополнительным источником дохода в более крупном масштабе, но для мелких производителей картофеля она может уменьшить или устранить необходимость в поставке пропана или подключении природного газа.Он может быть источником топлива для приготовления пищи, отопления или освещения в любом месте, в сети или вне ее, а его остаточное переваренное вещество может быть дополнительно переработано в компост для обеспечения питательными веществами садовых почв.

Конечно, биогаз не имеет энергетической ценности природного газа. Из-за более низкого содержания метана он содержит примерно на 25% меньше энергии в британских тепловых единицах на единицу, но его преимущество заключается в том, что он является возобновляемым, и его не нужно извлекать из земли. Каждый кубический фут биогаза содержит около 600 британских тепловых единиц энергии, так что стандартная мера — один кубический метр (35 куб.футов) обеспечивает 21000 БТЕ или эквивалент 6 кВт-часов тепловой энергии — этого достаточно для работы горелки кухонной плиты в течение 4-7 часов (в зависимости от ее размера) или 100-ваттной лампочки на 60 часов.

Горелка с одинарной плитой может часами работать от суточной мощности варочного котла

Подробные данные после пищеварения

Количество отходов, поступающих в варочный котел, почти равно количеству выходящих отходов. Но качество этих остатков улучшается за счет гораздо меньшего запаха и более качественного удобрения, потому что азот в сточных водах легче усваивается растениями, чем азот, содержащийся в необработанном навозе.Его питательная ценность остается почти такой же полной. Жидкие сточные воды можно слить и использовать в качестве удобрения; твердый компонент периодически удаляется и обычно компостируется.

В процессе анаэробного пищеварения уничтожается большинство переносчиков болезней и устраняются внешние запахи, что обеспечивает впечатляющий уровень борьбы с насекомыми. Фактически, единственные запахи, присутствующие в здоровой системе, проявляются в виде слегка затхлого запаха и содержатся в самом резервуаре для пищеварения, который изолирован от внешней среды.

Потребность в кормлении

Как я упоминал ранее, установка биогазового варочного котла требует поддержания тепла, баланса pH и третьего условия, знакомого домашним компостерам, — благоприятного отношения углерода к азоту.

Хотя температура реакции до 75 градусов по Фаренгейту позволяет системе функционировать, идеальные мезофильные условия достигаются ближе к 95 градусам. На этом уровне объемное производство и эффективность оптимизируются, а время хранения может составлять всего 15 дней. Варочный котел Living Web в настоящее время размещается в небольшой теплице, где в течение всего года наблюдается прямая солнечная энергия.В зимние месяцы изоляция из экструдированного полистирола торцевых стенок и чернового пола удерживает часть тепла, но 300-ваттный внутренний нагреватель бака обеспечивает тепло в ночное время и в самые холодные дни. (Сам процесс пищеварения генерирует некоторую тепловую энергию.) В течение следующего месяца мы переместим систему в большую теплицу в нашем районе Грандвью, где ее будет намного легче кормить и поддерживать, и где есть место для дополнительного газа. хранение в отдельной вспомогательной таре.

Простой кожух из полистирола с изоляцией из экструдированного полистирола создает хорошие условия в любое время года.

идеален в диапазоне от 6,5 до 7,5. Проблемы с пищеварением обычно проявляются в виде падения pH, которое «закисает» систему. Состояние легко исправить с помощью дозы бикарбоната натрия (пищевой соды) или карбоната натрия (стиральной соды). Редкие щелочные состояния можно лечить применением обычной лимонной или молочной кислоты.

Отношение C / N напрямую влияет на газовый потенциал и нежелательное образование аммиака. Отношение углерода к азоту от 25: 1 до 30: 1 оказалось идеальным. Контроль отношения C / N — это вопрос расчета по весу значений индивидуальных входов в субстрат, используемый в качестве корма для варочного котла, которые доступны в Интернете в таких источниках, как этот сайт. Большинство удобрений домашнего скота уже находятся в желаемом диапазоне (за исключением домашней птицы), поэтому в основном вы будете обращать внимание на дополнительные садовые и кухонные отходы.

Пригодность субстрата или сырья для разложения зависит не только от соотношений C / N и уровней pH, но также от общего количества летучих твердых веществ в материале. Навоз домашнего скота обычно находится в виде жидкого навоза с ограниченным содержанием сухого вещества, но наш конский навоз требовал смешивания с водой для получения жидкого навоза. Слишком сильное разбавление снижает объем вносимого навоза, а слишком большое количество сухого вещества может вызвать трудности в работе.

Твердый навоз смешивают с водой для получения суспензии для активации стартера

Для активации системы стартовый навозный шлам объемом от 8 до 10% от общего объема резервуара вводится в камеру для разложения, где требуется от 10 до 21 дня для разложения и начала выделения газа.Подходящие удобрения включают лошади, коровы, овцы, свиньи, кролики, козы, домашнюю птицу (с оговорками) и другие, но в навозе нет необходимости для поддержания работы системы после того, как вырабатывается газ. Овощи, фрукты, кухонные и молочные продукты, жиры, мясные обрезки, семена и яичная скорлупа — все это на данный момент подходящее сырье для дичи, хотя навоз может оставаться частью матрицы, если он доступен.

Фактически, это был урок, который я извлек из оригинального метанового реактора много лет назад. Использование одного субстрата ограничивает коллективную ценность наличия варочного котла на приусадебном участке, который, по сути, может потреблять почти все.Хотя удобно иметь постоянный режим кормления, вы ограничиваете потенциал варочного котла, если не учитываете все входящие факторы, включая гнилые и формованные продукты. Пищевые отходы обладают высоким энергетическим потенциалом, потому что они не перевариваются желудком животного, особенно продукты с высоким содержанием калорий, крахмала и сахара.

Что касается объема, наша система на 300 галлонов может принимать до 2 галлонов пищевых и садовых отходов в день или 4 галлона навозной жижи, включая отходы собак и кошек. На любых исходных материалах не должно быть почвы, соломы и неперевариваемых материалов, таких как камни и ветки.

Другие приемлемые материалы субстрата, которые следует рассматривать в ограниченном объеме, включают цитрусовые (они содержат антибактериальные масла), масло и кулинарный жир, птичий помет (с высоким содержанием аммиака), рыбу и шпинат. Материалы, которых следует избегать, — это картон, папиросная бумага, мех и перья, кофейная гуща, опилки и щепа.

Чего ожидать от сбраживания биогаза

Система под ключ емкостью 300 галлонов на нашей ферме — одна из многих существующих конструкций, и, хотя она удобна, она также относительно мала, поскольку была предназначена для использования в домашних условиях.Мешок для хранения газа имеет емкость 24 кв. Фута, что эквивалентно примерно 4,5 кВт · ч энергии или примерно 15 000 британских тепловых единиц.

Иллюстрированный разрез биогазовой установки. Утяжеленный балласт вверху обеспечивает давление газа

Можно добавить дополнительное хранилище, но газ трудно сжимать, а технология непрактична в таком масштабе, поэтому предпочтительным хранилищем являются усиленные баллоны. При умеренном ежедневном кормлении 2 фунта. обрезков пищи можно ожидать около 20 куб.футов газа в день в идеальных условиях. Более крупные управляемые постоянные системы работают еще лучше, некоторые производят 1 куб. футов газа в день на каждый кубический фут мощности метантенка.

Газ извлекается по маленькому черному трубопроводу и может доставляться на расстояние до 50 футов для использования

При работе с горючим газом всегда важна безопасность системы. Хотя содержание метана в газе будет незначительно колебаться в зависимости от условий варочного котла, биогаз практически не имеет запаха, цвета и легче воздуха, поэтому его трудно обнаружить.Это также удушающее средство, как природный газ и пропан. Его пламя часто горит с полной ясностью, поэтому его может не быть видно.

Техническое обслуживание — дело случайное, но, тем не менее, важное. Любые утечки в резервуаре варочного котла или в жидкостной арматуре необходимо незамедлительно устранять по санитарным причинам, а также по соображениям производительности. Утечки газа критически важно избегать, но поскольку система работает при очень низком давлении 4 дюйма водяного столба — около 0,15 фунтов на квадратный дюйм — они не особенно сильны и их легко обнаружить с помощью жидкой смеси мыла и воды в стыках.У нас никогда не было утечек.

Биогазовая система работает при низком давлении менее 4 дюймов водяного столба или 0,15 фунта на кв. Дюйм.

В какой-то момент твердые частицы собираются в резервуаре варочного котла до уровня, на котором они должны быть удалены. В этом случае жидкость откачивается или откачивается, а твердые частицы извлекаются через порт, встроенный в основание резервуара. Камера небольшая и достаточно удобная, поэтому это просто рутинная работа, а не битва.

Конечно, большинство из нас, вероятно, не пойдут на все, что мистер Мистер.Бейт сделал это, чтобы запустить свой автомобиль на навозном газе, но регулярные поставки биогазового топлива собственного производства не выходят за рамки возможностей любого, у кого есть небольшая ферма или приусадебный участок. И да, помимо приготовления пищи, освещения и нагрева воды, можно привести в действие стационарный генератор, который обычно работает на бензине или сжиженном нефтяном газе с биогазовым топливом, если он правильно очищен и отфильтрован после внесения изменений в топливную систему. Это не технический вопрос, а скорее вопрос предложения, поскольку один галлон бензина эквивалентен 200 кубическим футам биогаза.

Как сделать домашний биогазовый котел (возможно) — зернистость

1/3

Экологи обращаются к биогазу как к средству, чтобы помочь фермерам остановить сток рек и производить электроэнергию и удобрения экологически чистыми способами.

iStockphoto.com/Bob Ingelhart

2/3

Планы установки биогазового реактора: кислотная фаза рассчитана на три дня, а метановая фаза — на девять дней — примерно на 7.5 галлонов в день. (Стрелки показывают путь отходов.)

Нейт Скоу

3/3

Блоки перегородки и крышки крепятся отдельно. Крышка настроена на снятие для будущих регулировок.

Нейт Скоу

Получение метана из отходов и компоста не новость. Рабочие в удаленных местах и ​​на фермах по всему миру уже много лет используют биогаз с разной степенью успеха.Добываемого природного газа может хватить на топливо для приготовления пищи, тепло, горячую воду и даже газ для специально модифицированных транспортных средств. Если вы сами можете сделать домашний биогазовый реактор, вы, возможно, будете держать мир за хвост.

Экологи обращаются к биогазу как к средству помощи фермерам в остановке стока рек и в экологически чистом производстве электроэнергии и удобрений. Но хотя ролики на YouTube изобилуют видеороликами об успехах в биогазе, лишь немногие из них происходят из Соединенных Штатов.

Производство биогаза — сложный бизнес, зависящий от поддержания жизнеспособности темпераментных микроорганизмов и идеального баланса для поддержания потока газа.Кроме того, нормы США по хранению и очистке газа строже для таких мер. Для многих американцев этот процесс просто недостаточно рентабелен, чтобы окупить его.

Но для любителей в душе биогаз может стать хорошей проблемой, — говорит Боб Кросби, консультант по исследованиям и управлению энергопотреблением из Уиллоу, Аляска.

«Это практичная вещь для людей, у которых может быть пара животных или которые хотят сделать это из любви к ним», — говорит он. «Чтобы создать работающую систему, действительно требуется определенная самоотдача.”

В домашнем биогазовом реакторе анаэробные бактерии (бактерии, которые процветают в бескислородной среде) разлагают органические вещества на метан, углекислый газ и ил. На первом этапе ацидогены (бактерии-продуценты кислоты) расщепляют сырые отходы на простые жирные кислоты. На втором этапе метаногены (метанопродуцирующие бактерии) потребляют кислоты и производят биогаз в качестве побочного продукта. Ацидогены — более выносливые существа, чем метаногены, поэтому производство биогаза никогда не бывает гарантированным. Уловка заключается в том, что два организма должны находиться в равновесии, иначе баланс pH системы убьет животных.

Кросби — один из немногих энтузиастов биогаза, которые тратят свое время на совершенствование конструкции варочного котла и обсуждение усовершенствований в Интернете. Он считает, что потенциальные конструкторы домашних биогазовых варочных котлов должны построить крошечную модель кувшина в галлонах, прежде чем выкладываться на полную с мелкомасштабным или крупномасштабным варочным котлом.

«Это может быть сложнее, чем вы думаете», — говорит он.

Большинство ветеранов биогазовых реакторов, включая Кросби, скажут, что никакая конструкция биогазовых реакторов не дает никаких гарантий.Температурные переменные и здоровье микроорганизмов — два врага для операторов варочного котла.

«Это очень хрупкие, привередливые маленькие жуки», — говорит Кросби.

Но для тех, кто не может устоять перед вызовом, Кросби делится с Grit основами проекта небольшого домашнего биогазового реактора, предназначенного для промывки семьи из шести человек. Информацию об этих планах и живое обсуждение строительства биогаза ищите на сайте www.Biorealis.com.

Домашний биогазовый реактор можно использовать для переработки кухонных отходов, навоза или человеческих отходов (если это разрешено местными санитарными правилами).Они могут быть спроектированы либо как ведро с ручной загрузкой во дворе, либо как часть интегрированной системы удаления отходов, подключенной к ферме или домашней канализационной системе.

Уловка с запуском любого варочного котла заключается в том, что системе необходимо уделять особое внимание вначале и постоянно уделять внимание на протяжении всего процесса. Материал следует измельчить до состояния суспензии и подать в варочный котел при температуре, близкой к 95 градусам по Фаренгейту, насколько это возможно.

Произведенный газ можно использовать как непосредственно для приготовления топлива, так и для нагрева воды.Газ можно хранить несколькими способами, включая газовые баллоны низкого давления (например, шину грузовика или камеру) и жесткие резервуары. Однако помните, что вы имеете дело с легковоспламеняющимся продуктом. Самая безопасная ставка — как можно скорее сжечь газ, а не хранить его долгое время.

Кросби построил несколько биогазовых реакторов, хотя он работает над новым прототипом для будущей книги. В своей новой модели он надеется поддерживать более постоянную температуру и ускорить время, в течение которого микроорганизмы начинают производить биогаз, что может занять больше месяца.

Кросби предлагает эти инструкции в рамках концепции открытого авторского права, что означает, что другие могут свободно использовать и изменять его дизайн, но он предлагает дизайн без каких-либо гарантий.

Репортер и редактор Крейг Айдлбрук уделяет внимание вопросам устойчивости и воспитания детей. Он живет в Сомервилле, штат Массачусетс, и с ним можно связаться по электронной почте [email protected].

Перечень материалов для домашнего биогазового котла

Резервуар из полиуретана высокой плотности (HDPE) (для этих планов резервуар на 90 галлонов с открытым верхом, 24 на 48 дюймов)
76 дюймов ¾-дюймовая трубка из HDPE
1 24 дюйма на 24-дюймовый лист ¼-дюймовый HDPE
-дюймовый гибкий шланг
2-дюймовая труба из ПВХ
3 2-дюймовые фитинги перегородки
1 ¾-дюймовый переходной фитинг с наружной резьбой и зазубриной для шланга
20-дюймовые самонарезающие нержавеющие стальные винты
Силиконовый колпачок
1 лист размером 24 дюйма на 24 дюйма 3–8-дюймовый полиэтилен высокой плотности (или больше, чтобы соответствовать фланцу на вашем резервуаре)
1 4-дюймовая заглушка из АБС-пластика
1 4 на 4- санитарный тройник из АБС на 2 дюйма
1 4-дюймовая муфта из ПВХ
4-футовая 4-дюймовая трубка из АБС с ячеистым сердечником, обрезанная по размеру
Тепловая лента
Алюминиевая лента
Reflectix 1-дюймовая жесткая светоотражающая изоляция
Резина для прокладки
20 нейлоновые винты с шестигранной головкой и гайки
Специальный инструмент Crosby Используется: аппарат для сварки пластмасс, небольшой воздушный компрессор, сварочный стержень из полиэтилена высокой плотности.

Шаг 1 : Перед покупкой резервуара из полиуретана высокой плотности (HDPE) рассчитайте, насколько большим должен быть ваш резервуар, с помощью калькулятора резервуаров Crosby (доступно на www.Biorealis.com/wwwroot/digester_revised.html). Для этих инструкций Кросби использовал 90-галлонный бак из полиэтилена высокой плотности с открытым верхом, который имел 24 дюйма в диаметре и 48 дюймов в высоту.

Шаг 2 : Внутрь резервуара вставьте ¾-дюймовую трубку из полиэтилена высокой плотности, согнутую в обруч. Приварите трубку к резервуару на расстоянии 12 дюймов от дна, чтобы она действовала как блокировка для перегородки, разделяющей две области резервуара.

Шаг 3 : Соберите перегородку. Вырежьте диск из ¼-дюймового полиэтилена высокой плотности, чтобы он поместился внутри резервуара. После того, как диск отрезан, прорежьте три отверстия для различных трубок. Вам потребуются отверстия для установки-дюймового пластикового вентиляционного отверстия гибкого шланга, 2-дюймовой перекачивающей трубы из ПВХ в центре и 2-дюймовой впускной трубы для сточных вод.

Шаг 4 : Прикрепите фитинги перегородки к перегородке, перегородки ¾ дюйма для гибкой трубы и 2-дюймовые перегородки для труб из ПВХ. Затем прикрепите шланги к насадкам.Приклейте соответствующие шланги к соответствующим переборкам. Установите только трубу из ПВХ; не клеить. Дайте высохнуть.

Шаг 5 : Когда перегородка готова к установке, прикрепите ее к блокирующей трубе саморезами из нержавеющей стали. Закройте винты силиконовым герметиком.

Шаг 6 : Вырежьте крышку резервуара варочного котла из 3-8-дюймового листа HDPE так, чтобы она соответствовала внутреннему фланцу открытого верха резервуара HDPE. (Фактический диаметр вашей крышки будет зависеть от того, какую конструкцию резервуара вы используете.Вырежьте отверстия в крышке бака, чтобы они подходили к теплообменнику, который скоро будет собираться, трубке отвода биогаза, трубке рециркуляции биогаза и вентиляционному отверстию для газа.

Шаг 7 : Приклейте соответствующие фитинги к нижней стороне крышки резервуара. Перед сборкой теплообменника заделайте нижнюю часть отверстия вокруг теплообменника.

Шаг 8 : Сделайте простой теплообменник из 4-дюймовой трубы из АБС-пластика с 2-дюймовой трубкой из ПВХ, установленной внутри. В верхней части теплообменника должна быть 2-дюймовая перегородка из ПВХ, вставленная в просверленное отверстие в центре 4-дюймовой крышки из АБС-пластика.Присоедините теплообменник к соответствующему отверстию. Присоединить к муфте из ПВХ. Затем подсоедините муфту к трубе из АБС-пластика с ячеистым сердечником.

Шаг 9 : Оберните варочный котел тепловой лентой. Прикрепите тепловую ленту алюминиевой лентой.

Шаг 10 : Оберните варочный котел двумя слоями жесткой светоотражающей изоляции Reflectix 1 дюйм, согнутой вокруг резервуара и закрепленной ремнями.

Шаг 11 : Установите крышку так, чтобы она была плотно закрыта и легко снималась. Крышка должна быть закрыта прокладками и прикручена к фланцу бака.Накройте 2 дюйма изоляцией из жесткого пенопласта, плотно обрезанной вокруг труб для плотного прилегания.

После того, как вы построите основной биогазовый реактор, вам нужно будет подумать о том, как его можно подключить к системе. Для многих вход будет размещен вручную, а выхода может хватить, чтобы зажечь газовую плиту-барбекю. Другие могут направить отходы прямо на свою кухню или добавить их в свою систему горячего водоснабжения. Хотя это может создать целый ряд новых проблем при проектировании, наличие бесплатного газа — это забавная проблема.

Опубликовано 7 октября 2011 г.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Узнайте, как затачивать ножи с зазубринами и без зазубрин, какими инструментами их затачивать, а также как получить самые тонкие края.

ОСНОВНАЯ ИСТОРИЯ Оставшиеся рецепты Станьте лучшим другом повара Оставшийся ростбиф — это быстрое и простое решение: сытный и полезный рецепт обертывания из ростбифа с грибами, когда у вас мало времени или вы просто не хотите готовить.

Из этой статьи о домашнем вялении мяса вы узнаете, как приготовить летнюю колбасу, палочки для закусок, домашнюю салями и даже высокотемпературный сыр.

Backyard Biogas 101: мы отвечаем на 9 важных вопросов

Биогазовые автоклавы — простая технология, превращающая отходы в топливо, — существуют уже много столетий.Но только недавно бесстрашные городские поселенцы начали добавлять это изящное оборудование вместе со своими курятниками, огородами и дождевыми бочками.

Один из способов принести биогаз в дом — это купить готовую систему. HomeBiogas предлагает модель в масштабе заднего двора, которая продается по цене менее 1000 долларов. Израильская компания утверждает, что продала свои устройства, похожие на небольшую палатку и способные производить час топлива для приготовления пищи на литр пищевых отходов, примерно 1000 семьям в 76 странах.

Также можно построить биогазовый реактор в стиле «сделай сам», но имейте в виду, что это значительно сложнее, чем создание компостной кучи или установка дождевой бочки.

Даже если вы покупаете сборный комплект, успешное преобразование отходов в пригодное для использования топливо требует самоотверженности — а иногда и множества проб и ошибок. Вот почему мы создали это небольшое руководство, чтобы познакомить вас с основами. Думайте об этом как о биогазе 101. Давайте начнем урок:

В чем разница между биотопливом и биогазом?

Органические отходы, будь то навоз, гуманоиды, обрезки травы или пищевые отходы, можно преобразовать в жидкое топливо (этанол) или газовое топливо (метан).Первое, часто называемое биотопливом, в больших масштабах производится на Среднем Западе, смешивается с бензином на нефтяной основе и продается на бензоколонках по всей стране. Последний продукт, часто называемый биогазом, иногда собирают со свалок, очистных сооружений и навозных лагун на промышленных фермах, которые обычно преобразуют топливо в электричество для обеспечения своей работы.

Как я могу использовать биогаз?

В домашних условиях биогаз обычно не преобразуется в электричество, а используется непосредственно в качестве топлива для приготовления пищи.Биогаз почти идентичен природному газу на основе ископаемого топлива и может использоваться в домашних условиях, таких как печи, водонагреватели, плиты и духовки. Однако в некоторых приборах могут потребоваться незначительные модификации (например, для преобразования стандартной печи требуется просто снять сопло для снижения давления внутри каждой горелки). Биогазовые варочные котлы также производят жидкие и твердые побочные продукты, которые можно использовать в качестве удобрений.

Как работает биогазовый реактор?

Большинство людей знакомо с аэробным разложением — это то, что происходит в любой успешной компостной куче.Напротив, анаэробное разложение происходит в илистой почве болота или в переувлажненной компостной куче. Микробы, которые естественным образом размножаются в таких условиях, при выполнении своей работы издают ужасный газообразный запах. Эти газы являются горючими, если улавливаются в герметичном резервуаре или другом контейнере, и, улавливая газ, вы также улавливаете запах.

Интернет наводнен конструкциями варочных котлов, сделанных своими руками, но все они используют несколько основных функций. Основным компонентом является герметичный резервуар, в котором происходит процесс пищеварения (то есть разложение) и собирается газ.Это может быть барабан на 55 галлонов, пластиковый резервуар для воды или резиновый «баллон» (представьте себе гигантский мешок Ziploc из толстой резины). Сырье (например, навоз, кухонные отходы и т. Д.) Откладывается через желоб на одной стороне резервуара; Некоторые системы также включают измельчитель, который измельчает материал до однородного осадка, что увеличивает эффективность устройства.

На противоположной стороне резервуара перепускной клапан позволяет отводить сточные воды для орошения, а клапан наверху направляет метан в бытовые приборы через обычную газовую трубу, которая есть на любом домашнем складе.На газовой линии должен быть установлен специальный фильтр для удаления сероводорода, природного, но чрезвычайно вонючего компонента биогаза.

Упрощенная иллюстрация того, как работает биогазовый реактор. Фото Павла С / shutterstock.com

Можно ли использовать биогазовый реактор в любом климате?

Да, теоретически.

Биогазовые реакторы наиболее распространены в тропических странах, потому что микробам, которые творит чудеса, для размножения требуется теплая погода — для оптимальной работы необходимы дневные и ночные температуры от 70 до 80 градусов.В более холодном климате их часто помещают в теплицу или под землю для утепления. В противном случае необходимо обеспечить искусственное отопление в той или иной форме, чтобы обеспечить надежный источник топлива в зимние месяцы, что, конечно же, не дает цели. Работа только летом возможна.

Какое обслуживание требуется для биогазового реактора?

Ежедневная работа биогазового варочного котла состоит в основном из добавления сырья и сбора богатой питательными веществами воды, которая переливается из резервуара (живая ткань — это в первую очередь вода, которая выделяется в процессе разложения).Густой ил, который скапливается на дне резервуара, необходимо время от времени удалять (это отличное удобрение).

Также важно регулярно контролировать уровень pH в резервуаре. В зависимости от используемого сырья и других факторов окружающей среды суспензия внутри резервуара может легко опрокинуться в сторону кислотного конца шкалы pH, что приведет к отмиранию микробов и прекращению производства биогаза. Подкисление легко исправить добавлением щелочного вещества, такого как известь или пищевая сода.

Это безопасно?

Хотя биогаз, конечно, легковоспламеняющийся, небольшие варочные котлы не создают давление в топливе до такой степени, как, скажем, в пропановом баке. Это снижает риск взрыва почти до нуля. Если газ выходит из баллона, он просто рассеивается в воздухе. При использовании варочного котла внутри теплицы требуется вентиляция, поскольку вдыхание газа в замкнутом пространстве опасно для здоровья.

Это законно?

Американские строительные нормы и правила, насколько нам известно, не касаются непосредственно домашних биогазовых реакторов.Большинство людей, использующих их, вряд ли будут обращаться за разрешением к местным властям, и не совсем ясно, что они должны это делать. По сути, биогазовые котлы — это просто влажная замкнутая компостная куча, и это, безусловно, законно. С другой стороны, их можно рассматривать как устройство для удержания горючих газов, что беспокоит инспекторов строительства. Действуйте на свой страх и риск.

Что лучше: сделай сам или комплект?

Здесь находится компромисс между ценой и готовностью возиться.Микробы, производящие биогаз, привередливы и могут не выполнять свою работу, если условия не совсем подходящие, поэтому, возможно, стоит заплатить за продукт, который был доработан профессиональными дизайнерами, которые разработали все нюансы. С другой стороны, самодельный варочный котел можно построить всего за 50 долларов по частям.

Как я могу узнать больше / связаться с другими?

Существует множество книг по этой теме и бесчисленное количество веб-сайтов. Один из лучших онлайн-ресурсов — это руководство по биогазу, опубликованное Национальной информационной службой по устойчивому сельскому хозяйству.Онлайн-чат в Перми включает множество тем, связанных с биогазом, где энтузиасты обмениваются идеями и вдохновением.

HomeBiogas — недорогая бытовая биогазовая установка для западных семей

Новая компания под названием HomeBiogas собирается стать крупным игроком в индустрии анаэробного сбраживания, но адаптирована к требованиям домашнего биогаза. Для них все сводится к производству биогаза в домашних условиях, а точнее — во дворе! Домашний биогаз широко производится в развивающихся регионах мира.Однако в последние пару лет предприниматели начали производить хорошо спроектированные домашние установки для анаэробного сбраживания для частных домов и в развитых странах.

«Топливо» — это просто отходы домашней кухни и садовые отходы

В качестве сырья выбраны кухонные отходы и зеленые садовые отходы.

В частности, израильский стартап Home Biogas разработал относительно доступную домашнюю биогазовую установку, которая позволяет людям превращать собственные отходы в топливо.

В Израиле летом довольно жарко, но несмотря на то, что зимние минимумы включают снегопады, это не лучшее место из-за холодных зим.

Сообщается, что даже зимы в Северной Калифорнии могут быть достаточно холодными, чтобы бактерии перестали размножаться, если HomeBiogas находится на улице. Однако выбор защищенного солнечного места во дворе или саду может иметь большое значение.

Тем не менее, начинающая компания Eco-gas Home Biogas запустила коммерческие биореакторы для дома и небольших учреждений.

Первая массовая домашняя биогазовая система с большим объемом производства

До сих пор никто не использовал высокотехнологичные технологии возобновляемой энергии с основным продуктом AD. Но есть веские аргументы в пользу их уникального делового предложения по недорогой возобновляемой энергии. Солнечные панели стоят дорого. Это еще более верно, поскольку после конца марта 2018 года правительство Великобритании не будет поддерживать солнечные панели для новых установок. Из-за прекращения программы стимулирования возобновляемого тепла в Великобритании.

Домашний биогаз — более дешевые начальные затраты, чем солнечные панели, и может дать более быструю окупаемость

Хотя стоимость каждой солнечной панели снизилась примерно на 30% в Великобритании в 2017-18 годах, даже до отмены субсидии на новые солнечные панели, средняя установка солнечных панелей в домашнем хозяйстве займет 10–12 лет, чтобы окупить первоначальные инвестиции в солнечные панели.

В дополнение к более низким первоначальным затратам на анаэробное сбраживание, домашний биогаз не требует подключения к сети или какого-либо накопителя энергии, поскольку энергия хранится в газовой форме и используется по запросу, когда это необходимо.Исходя из этого, безусловно, стоит обратить внимание на домашний биогаз, о котором мы поговорим в оставшейся части этой статьи.

Более пристальный взгляд на биогазовую установку HomeBiogas Система возобновляемой энергии

Homebiogas предлагает анаэробные варочные котлы, которые превращают кухонные отходы и навоз в газ для приготовления пищи и жидкие удобрения.

Согласно информации компании, предлагаемая стандартная установка AD, которая называется просто «Homebiogas», может использовать до 6 литров (6 квартов) пищевых отходов или до 15 литров (15 кварт) навоза в день.

Это определенно больше, чем средняя британская семья могла бы произвести за день, и, следовательно, HomeBiogas может вместо этого быть общественным биогазовым проектом, когда жители того же квартала могут сбрасывать свои пищевые отходы в общественную систему HomeBiogas.

Домашние биогазовые установки для крыш и веранд

Выгоды от этого могут быть взамен, так как они могут получить поставку газа, выводимого из варочных котлов, по трубопроводу в свои дома. Трудно представить, как это может быть установлено физически.Для среднего многоквартирного дома это можно было бы сделать, по крайней мере теоретически, если бы квартира имела достаточно большую площадь на крыше. Домашние биогазовые установки нельзя размещать в закрытых помещениях из-за опасности утечки газа.

HomeBiogas заявляют, что их варочные котлы можно использовать в городских условиях и размещать на крышах домов.

Используйте домашний биогаз для ежедневного приготовления пищи

В среднем HomeBiogas может производить чистый газ в течение 3 часов приготовления и 5-10 литров чистых природных жидких удобрений в день.Таким образом, это определенно стоящее количество топлива, которое можно использовать в домашних условиях. Но одним из преимуществ также должно быть сокращение пищевых отходов.

Пищевые отходы — огромная проблема в Великобритании, поэтому можно утверждать, что метод производства возобновляемой энергии и повышения ценности пищевых отходов должен быть кандидатом на получение государственной финансовой помощи. Но, с другой стороны, использование любого биогазового реактора может оказаться неэффективным для сокращения пищевых отходов.

Это потому, что люди могут использовать систему HomeBiogas как причину не сокращать количество потраченной впустую пищи, поскольку они могут производить больше.Чем больше пищевых отходов загружается в систему, тем больше HomeBiogas может превратить их в полезную энергию.

Используйте вашу домашнюю биогазовую установку Отвод жидкости для удобрения вашего сада

HomeBiogas может обеспечивать от 5 до 10 литров натуральных удобрений высшего качества каждый день.

Не все сочтут вывод, который обычно называют дайджестатом, полезным, от него нужно относиться ответственно. Если бы все, у кого был домашний варочный котел, жили в квартирах и не использовали удобрения, их могли бы смыть в туалеты.Это создаст большую и нежелательную нагрузку на очистные сооружения.

HomeBiogas — этичная компания

HomeBiogas утверждает, что является социально ориентированной компанией, которая заботится о распространении биогазовой технологии среди всех. Кажется, они очень хорошо оправдывают это ожидание.

Компания базируется в Бейт Янаи, Израиль. Как новая компания, они производят варочные котлы небольшого размера в качестве бытовых приборов, которые превращают органические отходы в газ для приготовления пищи и жидкие удобрения. Несомненно, в будущем из них появятся более крупные модели.

Компания HomeBiogas уже профинансировала одну домашнюю биогазовую систему на заднем дворе, которая сейчас используется в более чем 1000 домов по всему миру. Текущая модель является их вторым кикстартером, ориентированным на массовое производство переработанной, более эффективной и недорогой версии. Они говорят, что субсидируют процент от стоимости доставки, чтобы дать вам, потребителю, самую низкую цену доставки.

В дополнение к биогазовой установке китайская компания Puxin предоставляет все необходимые аксессуары, в том числе хранилище биогаза и сумку для транспортировки.

Биотуалет HomeBiogas теперь также доступен

Эта компания теперь продает унитаз в качестве аксессуара для подачи человеческих отходов в свои домашние варочные установки, подробнее об этом здесь.

Сайт HomeBiogas успешно работает. Веб-трафик от SimilarWeb Traffic Homebiogas занимает 652 866 место среди веб-сайтов по всему миру на основе 64 947 посетителей в месяц.

Является ли это ответом на экономику замкнутого цикла?

Получение энергии из биогаза кажется идеальным решением двух проблем, с которыми сталкивается современный мир: увеличение количества отходов и необходимость быстрой декарбонизации перед лицом все более неустойчивой глобальной температуры.Но каковы преимущества этого метода производства энергии? Power Technology рассматривает плюсы и минусы биогаза.

Биогазовые установки основаны на анаэробном сбраживании — процессе ферментации, при котором микробы переваривают отходы с образованием метана (биогаза). Отходы могут быть преобразованы в биоудобрения и распространены непосредственно на поля, или сам биогаз может использоваться взаимозаменяемо с природным газом в качестве топлива.

Биогаз может быть особенно полезен в сельских или более бедных районах из-за низкой стоимости установки и наличия отходов.В процессе можно использовать практически любые органические отходы, хотя такие факторы, как pH и температура, влияют на производство газа.

Он был назван альтернативой возобновляемой энергии с большим потенциалом из-за того, что это процесс с нулевым уровнем выбросов.Улавливая выбросы метана, биогазовые установки снижают парниковый эффект и ограничивают количество вредных газов, распространяющихся в атмосфере.

«Объединяя и замыкая цикл ранее линейных процессов отправки органических отходов на свалки, анаэробное сбраживание способно решать проблемы отходов, энергии, устойчивого производства продуктов питания и повторного использования питательных веществ устойчивым и циклическим образом», — говорит Анаэробный Ассоциация пищеварения и биогаза.

Кроме того, производство биогаза зависит от возобновляемых природных материалов, которые можно пересаживать или воспроизводить, что делает его экологически безопасным методом.

Побочным продуктом процесса производства биогаза является обогащенный органический дигестат, который является прекрасным дополнением или заменой химических удобрений, которые часто имеют токсичные и вредные эффекты. Напротив, органический дигестат может ускорить рост растений и повысить сопротивляемость болезням.

Получая энергию от ферментации отходов, таких как навоз, продукты питания и сточные воды, биогаз предлагает путь к «экономике замкнутого цикла» при использовании продуктов по истечении срока их службы.

В этом году на симпозиуме по биоэнергетике Международного энергетического агентства профессор Джерри Мерфи, директор центра SFI MaREI в Институте экологических исследований UCC, высказал свою убежденность в том, что использование анаэробного сбраживания является неотъемлемой частью создания успешной экономики замкнутого цикла.

«У биогазовой системы так много преимуществ, — сказал Мерфи, — от обработки отходов, производства биоудобрений, производства возобновляемой энергии, подходящей для транспорта, отопления или электричества, улучшения качества воды и создания рабочих мест в сельских общинах. .Это полный пакет ».

Поскольку технология, используемая при производстве биогаза, относительно дешевая, ее также можно легко применить в домашних условиях. Небольшие биореакторы можно использовать в домашних условиях, используя метан, полученный из кухонных отходов и навоза. Произведенный газ также можно использовать для приготовления пищи и производства электроэнергии.

«Биогаз является« зеленым »вектором устойчивой энергетики и играет важную роль в переходе к устойчивому декарбонизированному обществу», — сказал Мерфи.

«Будущее биогазовой установки — это биофабрика, стоимость которой создается из ранее потраченных впустую материалов; это обеспечивает устойчивость окружающей среды и возможность получения финансовой выгоды для местного сообщества. Биогазовая установка станет центром экономики замкнутого цикла будущего ».

Хотя биогаз кажется очевидным выбором для мира, которому необходимо сократить как отходы, так и выбросы углерода, это не идеальный метод.

В настоящее время не существует новых технологий для упрощения и улучшения процесса производства биогаза, а это означает, что это не полностью эффективная система. Крупномасштабное производство для более широких слоев населения пока невозможно, а инвестиции в этот сектор не особенно популярны среди правительств, которые вместо этого вкладывают деньги в более развитые альтернативы ветровой и солнечной энергии.

Кроме того, биогаз все еще содержит примеси даже после очистки и сжатия. Это означает, что он может повредить транспортные средства, если используется в качестве биотоплива, поскольку может вызвать коррозию металлических частей двигателя и увеличить потребность в техническом обслуживании и стоимость его обслуживания.

Наконец, производство биогаза подходит не для всех мест. Поскольку более крупное производство зависит от обильных запасов навоза или растительных материалов, это нецелесообразно в городских районах.

Связанные компании

LBH International

Тканевые компенсаторы, металлические компенсаторы и эластомерные компенсаторы

28 августа 2020