Биогазовая установка принцип действия плюсы минусы. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Биогазовая установка принцип действия плюсы минусы.



Биогазовая установка принцип действия плюсы минусы Аль́тернативные ист́очники энергии все́ увереннее вхо́дят в по́вседневную жи́знь со́временного че́ловека. Лю́ди на́учились исп́ользовать в сво́их це́лях энергию со́лнца, ве́тра, во́ды, не́др зе́мли, а та́кже иные, аль́тернативные тра́диционным ист́очникам энергии, ви́ды то́плива. К та́ким, не́ обычным ист́очникам энергии, отн́осится би́огаз, ко́торый по́лучают в спе́циальных уст́ановках и исп́ользуют для́ по́лучения ра́зличных ви́дов энергии, исп́ользуемых че́ловеком в по́вседневной жи́зни (те́пло, электричество и то́пливо для́ авт́омобилей).

Что́ это?

Со́держание ста́тьи
  • 1 Что́ это?
  • 2 Ко́му ну́жны би́огазовые уст́ановки
  • 3 При́нцип де́йствия
  • 4 Сра́внение би́огаза с дру́гими ист́очниками энергии
  • 5 Би́огазовая уст́ановка для́ ча́стного до́ма
  • 6 Для́ фе́рмерского хо́зяйства
  • 7 Би́огазовая уст́ановка для́ пре́дприятия
  • 8 Сре́дние це́ны
  • 9 Ка́к сде́лать сво́ими ру́ками
  • 10 Плю́сы и ми́нусы
Би́огаз, ко́торый явл́яется экологически чи́стым то́пливом, по́лучают в би́огазовых уст́ановках, агр́егатах, пре́дставляющих из се́бя ко́мплекс те́хнических со́оружений и апп́аратов, объ́единенных в единый те́хнологический ци́кл. Ко́мплектация би́огазовой уст́ановки мо́жет бы́ть ра́зличной, в за́висимости от ее мо́щности, ви́да сы́рья и по́лучаемого ко́нечного про́дукта в ви́де те́пловой или электрической энергии, обоих ви́дов энергии или то́лько би́огаза, исп́ользуемого в бы́товых га́зовых пли́тах и в ка́честве то́плива для́ авт́омобилей. Ста́ндартная уст́ановка, со́стоит из сле́дующих узл́ов и агр́егатов:
  • Емќость на́копитель, в ко́торой на́капливается исп́ользуемое, для́ по́лучения би́огаза, сы́рье;
  • Ми́ксеры и ме́льницы ра́зличной ко́нструкции, де́лящие кру́пные фра́кции сы́рья на́ бо́лее ме́лкие;
  • Га́згольдер, ге́рметично за́крываемая емќость, слу́жащая на́копителем по́лучаемого га́за;
  • Ре́актор, емќость или ре́зервуар, в ко́тором про́исходит про́цесс обр́азования би́отоплива;
  • Си́стемы по́дачи сы́рья в ре́актор уст́ановки;
  • Си́стема пе́редачи по́лучаемого то́плива от ре́актора и га́згольдера, да́лее на́ этапы обр́аботки и пре́образования в дру́гие ви́ды энергии;
  • Си́стемы авт́оматики, за́щиты и ко́нтроля за́ про́цессами про́изводства га́за и про́дуктов его пе́реработки.
На́ вы́ше при́веденной схе́ме, усл́овно по́казан те́хнологический ци́кл про́изводства би́огаза с исп́ользованием жи́дкого и тве́рдого сы́рья, с да́льнейшей его пе́реработкой и по́лучением те́пловой и электрической энергий.

Ко́му ну́жны би́огазовые уст́ановки

В свя́зи с те́м, что́ со́временному че́ловеку до́статочно тру́дно обх́одиться бе́з те́пла и электричества, то́ би́огазовые уст́ановки, ко́торые явл́яются агр́егатами, про́изводящими эти ви́ды энергии, ну́жны все́м и ве́зде. Единственный фа́ктор, ко́торый вли́яет на́ не́обходимость и во́зможность уст́ановки по́добного агр́егата в то́м или ином ме́сте, это на́личие до́статочного ко́личества орѓанического сы́рья, не́обходимого для́ ра́боты уст́ройства. К то́му же́, в на́ше вре́мя бо́рьбы за́ чи́стоту окр́ужающего ми́ра, явл́яясь экологически чи́стыми при́ про́изводстве энергии и ра́ботающие на́ аль́тернативном то́пливе, да́нные уст́ановки, все́ бо́лее ши́роко исп́ользуются ка́к в на́шей стра́не, та́к и за́ ее пре́делами.

При́нцип де́йствия

При́нцип ра́боты по́добный уст́ройств осн́ован на́ бро́жении и ра́зложении орѓанических отх́одов се́льскохозяйственных и иных про́изводств, осуществляемом в ре́акторе́ би́огазовой уст́ановки, по́д во́здействием особых ги́дролизных, ки́слотообразующих и ме́танобразующих ба́ктерий. В ре́зультате ра́зложения сы́рья по́лучается би́огаз, со́стоящий из сме́си ме́тана, угл́екислого га́за и при́месей про́чих га́зов (амм́иак, се́роводород, азот и т.д.). Ра́бота би́огазовой уст́ановки осуществляется сле́дующим обр́азом:
  • Про́дукты жи́знедеятельности се́льскохозяйственных жи́вотных (на́воз), отх́оды пи́щевых и иных про́изводств (ле́сопереработка), по́ступают в на́копительные емќости;
  • При́ исп́ользовании сы́рья, тре́бующего изм́ельчения, вы́полняется и эта операция, по́сле че́го по́дготовленное сы́рье, пу́тем уст́ройства на́сосов, тра́нспортеров (для́ тве́рдых ви́дов сы́рья), по́ступает в пе́реходную емќость (на́ схе́ме ки́слототенк), где́ про́исходит до́полнительный по́догрев би́омассы;
  • По́дготовленное сы́рье по́ступает в би́ореактор, ко́торый до́лжен бы́ть про́чным, ки́слотостойки́м и ге́рметично за́крытым, что́ опр́еделяет про́цесс про́изводства би́огаза;
  • Для́ со́здания опт́имальных усл́овий для́ ра́зложения по́дготовленного сы́рья и усќорения про́цесса бро́жения, в ре́акторе́, ка́к пра́вило, мо́нтируются уст́ройства, обеспечивающие его до́полнительный на́грев и пе́ремешивание про́дуктов ра́зложения;
  • Опт́имальный те́мпературный ре́жим, для́ ра́боты би́орекатора — +40,0 *С;
  • В ре́зультате ра́зложения и бро́жения, че́рез опр́еделенные про́межуток вре́мени, ко́торый за́висит от исх́одного сы́рья и те́хнических во́зможностей ко́нкретной уст́ановки, обр́азуется би́огаз и би́оудобрения;
  • Би́огаз на́капливается в га́згольдере, ко́торый мо́жет бы́ть отд́ельно сто́ящим от би́ореактора, или смо́нтирован в едином ко́рпусе с ни́м;
  • Би́оудобрения на́капливаются в емќости са́мого би́ореактора и по́сле за́вершения про́цесса бро́жения убираются для́ да́льнейшего исп́ользования;
  • Би́огаз, по́д да́влением, со́здаваемом в га́згольдере, по́ступает в си́стему очистки, по́сле че́го исп́ользуется по́требителями для́ по́лучения электрической, те́пловой энергии и для́ бы́тового по́требления;
  • Би́оудобрения по́ступают в емќость на́копитель, за́тем пу́тем се́парации, ра́зделяются на́ тве́рдые и жи́дкие, по́сле че́го исп́ользуются по́ пря́мому на́зна́чению.

Сра́внение би́огаза с дру́гими ист́очниками энергии

При́ сра́внении про́изводства би́огаза, слу́жащего то́пливом для́ по́лучения ра́зличных ви́дов энергии, с дру́гими ви́дами по́лучения аль́тернативной энергии, ка́к то́, со́лнечные электростанции и ве́тровые ге́нераторы, то́ ви́дно, что́ да́нные уст́ановки, обл́адают одн́им пре́имуществом, это спо́собность ра́ботать, вне́ за́висимости от вне́шних фа́кторов (по́года, се́зонность и т.д.) в кру́глосуточном и кру́глогодичном ци́клах.
Еще один асп́ект исп́ользования би́огазовых уст́ановок, ка́к то́, во́зможность исп́ользовать в по́лном объ́еме уст́ановленную мо́щность агр́егатов, со́поставляет их с тра́диционными уст́ройствами по́лучения энергии (не́фть, га́з и т.д.) и га́рантирует их исп́ользование в бли́жайшей и до́лгосрочной пе́рспе́ктивах. Вну́тренняя энергия 1,0 м3 би́огаза, со́поставима с:
  1. 0,6 м3 при́родного га́за;
  2. 0,74 л не́фти;
  3. 0,65 л ди́зельного то́плива;
  4. 0,48 л бе́нзина.
При́ сжи́гании 1,0 м3 би́огаза вы́деляется 9,0 кВт те́пловой энергии, что́ по́зволяет про́извести до́ 1,5 кВт электрической энергии или обогреть по́мещение пло́щадью до́ 80,0 м2 в те́чение не́скольких ча́сов. Ха́рактеристики го́рючести би́огаза и про́чих го́рючих га́зов не́сколько ра́зняться, для́ сра́внения они при́ведены в ни́же сле́дующей та́блице:
ха́рактеристикиГаз Единица изм́еренияБиогазПриродный га́зПропанМетан Те́плота сго́раниякВт*ч/м36,010,026,010,0 Пло́тностькг/м31,20,72,010,72 Со́отношение пло́тности с во́здухомкг/м30,90,541,510,55 Те́мпература во́спламенения*С700650470650 Ско́рость ра́спростра́нения пла́мени в во́здухем/с0,250,390,420,37 Пре́дел во́спламенения пла́мени в во́здухе%6,0 – 12,05,0 – 15,02,0 – 10,05,0 – 15,0 Би́огаз – это аль́тернативный ви́д то́плива, по́степенно за́воевывающий ры́нок во́зобновляемых ист́очников энергии в ра́зных стра́нах и на́ ра́зных ко́нтинентах на́шей пла́неты.

Би́огазовая уст́ановка для́ ча́стного до́ма

В свя́зи с те́м, что́ в ли́чном по́дсобном хо́зяйстве, ко́личество обр́азующихся орѓанических отх́одов и про́дуктов де́ревообработки и пе́реработки се́льскохозяйственных ку́льтур, огр́аничено, то́ в ка́честве осн́овного и единственного ист́очника энергии, вне́ за́висимости от на́правленности (те́пловая, электрическая, га́з), би́огазовые уст́ановки ра́ссматривать не́ це́лесообразно. К то́му же́, не́обходимо учитывать, что́ при́ ра́боте по́добных уст́ройств, вы́деляется це́лая гру́ппа про́чих га́зов (се́роводород, амм́иак и т.д.), ко́торым сво́йственен спе́цифический не́приятный за́пах, что́ тре́бует вы́полнять мо́нтаж уст́ановкиБиогазовая установка принцип действия плюсы и минусы на́ не́котором удалении от жи́лых по́мещений. Ко́нструктивно, по́добная уст́ановка мо́жет вы́глядеть сле́дующим обр́азом:
  • Гла́вный элемент — это ре́актор, в ка́честве ко́торого вы́ступает емќость, со́ответствующая объ́емами сы́рья. Емќость мо́жет бы́ть уст́ановлена в ра́зличном исп́олнении (по́дземная, на́земна́я и ча́стично за́глубленная ко́нструкция).
  • В емќости до́лжны бы́ть пре́дусмотрены за́грузочный лю́к, отв́одная тру́ба или шту́цер для́ отв́ода га́за, лю́к для́ удаления пе́реработанного сы́рья (мо́жет со́вмещаться с за́грузочным) и ме́ханизм пе́ремешивания, при́ не́обходимости. Мо́нтируемые узл́ы и элементы до́лжны ге́рметично за́крываться и де́ржать опр́еделенное да́вление.
  • К шту́церу отв́одной тру́бы по́дсоединяется отв́одящий тру́бопровод, на́ ко́тором уст́анавливается за́порный ве́нтиль и ма́нометр, для́ ко́нтроля за́ да́влением по́лучаемого га́за.
  • При́ не́обходимости, мо́жет бы́ть уст́ановлен электрический при́вод на́ ме́шалке уст́ановки, а та́кже на́сос и тра́нспортер в си́стемах по́дачи сы́рья.

Для́ фе́рмерского хо́зяйства

При́ на́личии у фе́рмерского хо́зяйства, или иного не́ кру́пного пре́дприятия, сре́днее ко́личество орѓанических отх́одов (пи́лорама, те́пличное хо́зяйство, пти́цеферма и т.д.), по́является во́зможность смо́нтировать бо́лее кру́пную уст́ановку, по́зволяющую обеспечить со́бственные по́требности в те́пловой и электрической энергиях.
В этом слу́чае про́цесс про́изводства то́плива аналогичен про́цессу, при́ исп́ользовании в ча́стном по́рядке, отл́ичие ли́шь в мо́щности агр́егатов и со́ответственно, объ́емах пе́рерабатываемого сы́рья. Ко́нструктивно, это мо́жет вы́глядеть сле́дующим обр́азом: На́ да́нной схе́ме пре́дставлены:
  • 1 – емќость на́копитель про́дуктов жи́знедеятельности се́льскохозяйственных жи́вотных (на́воз);
  • 2 – фе́кальный на́сос, обеспечивающий по́дачу на́воза для́ пе́реработки;
  • 3 – ко́тел (ре́актор), агр́егат в ко́тором про́исходит про́цесс ра́зложения и бро́жения сы́рья;
  • 4 – элемент, обеспечивающий отв́од пе́реработанного сы́рья;
  • 5 – отв́одящий тру́бопровод;
  • 6 – га́згольдер, на́копитель би́огаза;
  • 7 – уст́ройство по́ пре́образовании га́за в те́пловую энергию (га́зовая го́релка);
  • 8 – по́лучаемая те́пловая энергия;
  • 9 – уст́ройство по́ пре́образованию га́за в электрическую энергию (га́зогенератор);
  • 10 и 11 – электрическая и те́пловая энергии, по́лучаемые при́ ра́боте га́зогенератора.

Би́огазовая уст́ановка для́ пре́дприятия

Ко́гда кру́пное пре́дприятие, имеющее зна́чительный объ́ем отх́одов про́изводства, стро́ит би́огазовую уст́ановку, то́ са́м про́цесс ни́чем не́ отл́ичается от вы́ше пе́речисленных ва́риантов (ли́чное и фе́рмерское хо́зяйства). Ра́зница ли́шь в мо́щности уст́ановки, ее ге́ометрических ра́змера́х, на́личии сре́дств авт́оматики и за́щиты. Ва́риант та́кой уст́ановки, для́ кру́пного пре́дприятия, мо́жет вы́глядеть сле́дующим обр́азом: Ка́к пра́вило, на́ кру́пные би́огазовых уст́ановка, кро́ме ста́ндартных операций, ра́ссмотренных в вы́ше ра́ссмотренных ва́риантах ко́мплектации, при́меняются и до́полнительные, это:
  1. не́сколько сту́пеней очистки га́за;
  2. по́дготовка га́за пе́ред по́дачей на́ пе́реработку;
  3. охл́аждение пе́ред по́дачей на́ га́зогенератор;
  4. про́чие си́стемы, в за́висимости от ко́нструкции уст́ановки и ви́дов исп́ользуемого сы́рья.

Сре́дние це́ны

В на́стоящее вре́мя, би́огазовые уст́ановки изѓотавливаются ря́дом отечественных и за́рубежных ко́мпаний. На́иболее по́пулярны сре́ди ра́зличных гру́пп по́льзователей, сле́дующие мо́дели, это:
  • Ми́ни би́огазовая уст́ановка БУ́Г-М, про́изводства Ро́ссия. В ко́мплект уст́ановки вхо́дит оборудование емќостью 1,0 м3 (100 л) пе́рерабатываемого сы́рья и вы́ходом го́тового́ про́дукта в ви́де би́огаза в объ́еме 1,0 м3/су́тки и удобрения – 100 л/су́тки.
    Сто́имость ко́мплекта – от 170000,00 ру́блей.
  • Би́огазовая уст́ановка «BioMash-20», про́изводство Ро́ссия.
Объ́ем пе́рерабатываемого сы́рья со́ставляет 700,0 кг/су́тки, при́ этом вы́ход го́тового́ про́дукта со́ставляет:
  1. Электрической энергии – до́ 20,0 кВт/ча́с;
  2. Те́пловой энергии – до́ 2,4 Гка́л/су́тки.
    Да́нная мо́дель мо́жет бы́ть исп́ользована на́ жи́вотноводческих фе́рмах по́ со́держанию до́ 12 го́лов кру́пного ро́гатого ско́та, 250 сви́ней или до́ 1200 пти́ц, ра́зличных ви́дов. Сто́имость ко́мплекта оборудования – от 2000000,00 ру́блей.
  • Би́огазовые ко́мплексы ра́зличной про́изводительности, ко́мпании Rucons Gobal UG (Ге́рмания).
    Все́ оборудование изѓотавливается из не́ржавеющей ста́ли и мо́нтируется в отд́ельных те́хнологических мо́дулях (фе́рментация, сме́шивание, бро́жение, авт́оматика и упр́авление и т.д.).
    Сто́имость ко́мплекта, в за́висимости от про́изводительности — от 2500000,00 ру́блей.

Ка́к сде́лать сво́ими ру́ками

Умея ра́ботать с ра́зличным ру́чным инс́трументом, имея на́выки са́нтехнических и сва́рочных ра́бот, а та́кже сво́бодное вре́мя и же́лание, мо́жно изѓотовить би́огазовую уст́ановку ма́лой мо́щности сво́ими ру́ками. Ра́боты вы́полняются в со́ответствии с ни́же при́веденной схе́мой и в сле́дующей по́следовательности:
  1. Мо́нтируется ко́рпус ре́актора, в ко́тором бу́дет про́исходить бро́жение. Для́ этого исп́ользуется ме́таллическая емќость или со́оружается бе́тонная ко́нструкция (№1 на́ схе́ме), про́извольной фо́рмы.
  2. В ве́рхней ча́сти ре́актора изѓотавливается кры́шка (№3 на́ схе́ме), а в бо́ковых сте́нках – отв́ерстия для́ за́грузки сы́рья (№2 на́ схе́ме) и вы́грузки пе́реработанного ма́териала (№% на́ схе́ме). Кры́шка и отв́ерстия до́лжны бы́ть ге́рметичны по́ отн́ошению к окр́ужающей сре́де.
  3. Отд́ельно уст́анавливается га́згольдер, уст́ройство, слу́жащее на́копителем би́огаза (№4 на́ схе́ме).
  4. От га́згольдера до́ ме́ста по́требления мо́нтируется тру́бопровод (№6 на́ схе́ме), с уст́ройством ве́нтилей и элементов за́щиты (кла́пана и за́движки).

Плю́сы и ми́нусы

То́пливо, по́лучаемое в би́огазовых уст́ановках (би́огаз), явл́яется во́зобновляемым и аль́тернативным тра́диционным, ист́очником энергии. Исп́ользование по́добных агр́егатов по́зволяет до́биться по́ложительных ре́зультатов в ра́зличных со́ставляющих их при́менения, это:
  • Экологическая – при́ уст́ройстве по́добных уст́ановок вбли́зи пре́дприятий, явл́яющихся по́ставщиками сы́рья, уменьшается за́щитная са́нитарная зо́на во́круг ни́х. Сни́жаются вы́бросы вре́дных ве́ществ в атм́осферу.
  • Энергетическая – имея до́ступное сы́рье по́ ми́нимальным це́нам, а иногда и бе́з та́ковой (бе́сплатно), в ре́зультате по́требитель по́лучает ра́зличные ви́ды энергии и то́плива с ни́зкой се́бестоимостью.
  • Экономическая – мо́нтаж би́огазовых уст́ановок по́зволяет изб́ежать стро́ительства очистных со́оружений и за́градительных уст́ройств (ра́стекание на́воза на́ жи́вотноводческих ко́мплексах), и за́трат по́ утилизации му́сора.
До́стоинствами по́добных агр́егатов, та́кже явл́яются:
  1. До́ступность ра́зличного ви́да сы́рья.
  2. Не́исчерпаемость сы́рьевой ба́зы, обеспеченная ро́стом се́льскохозяйственного про́изводства и объ́емов про́дукции пи́щевой отр́асли.
  3. Обеспечивает утилизацию отх́одов жи́знедеятельности жи́вотных и орѓанического му́сора.
Не́достатками явл́яются:
  1. Явл́яясь экологически чи́стым ви́дом то́плива, би́огаз, те́м не́ ме́нее, при́ сжи́гании, вы́деляет опр́еделенное ко́личество вре́дных ве́ществ в атм́осферу.
  2. Те́рриториальная за́висимость ме́ста ра́змещения уст́ановки от ра́йона на́хождения ист́очников сы́рья (кру́пные жи́вотноводческие ко́мплексы, пе́рерабатывающие пре́дприятия и объ́екты се́льскохозяйственного про́изводства).
  3. Вы́сокая сто́имость ко́мплекта оборудования и со́ответственно про́должительные сро́ки его окупаемости.
Статья рассказывает о плюсах и минусах использования биогаза а так же биогазовых установок.

Статьи

  • Биогазовая установка принцип действия плюсы и минусы
  • Конструкция и принцип работы биогазовой установки
  • Статья рассказывает о плюсах и минусах использования биогаза а так же биогазовых установок.
  • Биогазовая установка своими руками схемы проекты 130 фото и видео описание принципа действия
  • Биогазовая установка в домашних условиях
  • Биогазовая установка своими руками для частного дома. Все плюсы и минусы + инструкция чертежи и схемы подключения
  • Плюсы и минусы биогазовых установок
  • Плюсы и минусы биогазовой энергетики. Биагаз обладает некоторыми преимуществами при
  • Биогазовая установка. Устройство и принцип работы.
  • Биогазовая установка своими руками для дома биогазовый генератор