Как установить биореактор для семейной мини фермы своими силами

Перед фермерскими хозяйствами, которые занимаются разведением скота, всегда стоит проблема, как избавиться от экскрементов животных, накапливаемых в виде навоза.

Сейчас рачительные хозяева нашли применение таким органическим отходам: получают из них биогаз, который можно пустить как дешевое топливо для обогрева жилищ и теплиц.

Что такое биогаз

Биогазом называют смесь газов, составляющим которой является метан (СН4)с углекислым газом СО2).
Метан содержится в биогазе около 60%. Биологический газ, добытый из навоза, обладает таким же физическим свойством, как у метана, как воспламенение. Для применения в хозяйстве важна его средняя теплота сгорания.

При ферментации в результате анаэробного распада питательных веществ, происходящей без воздействия воздуха, выделяется биогаз:

• Разложению органических веществ помогает жизнедеятельность кислотообразующих бактерий, которые вызывают брожение. Они способствуют расщеплению сложных органических соединений, доводя распад до простых.
• Вторая группа микроорганизмов, относящихся к метанобразующим, питаются продуктами разложения сложных органических соединений. Именно активной деятельностью метанобразующих бактерий происходит превращение органических кислот в биогаз(метан) и углекислый газ.

Эти виды бактерий: и кислотообразующих, и метанообразующих в большом количестве содержатся в органических отходах – экскрементах и навозе животных. При нормальных условиях процесса сбраживания наблюдается постоянный процесс выделения газа метана.

В сельскохозяйственных комплексах и фермерских хозяйствах накапливается большое количество навоза, требующего вывоза. Если соорудить биореактор для семейной мини фермы, можно получить дешевый экологически чистый газ переработкой отбросов. Таким образом, биологический газ даст реальный доход из отходов.

Как соорудить биореактор для фермера

Самостоятельно установить биореактор простейшей конструкции несложно. Предлагается простая схема устройства для получения биологического газа. В данной конструкции нет устройства для перемешивания отходов и подогрева.

Для этого потребуется:

• емкость для использования в качестве реактора для сгорания отходов
• бункер для сырья
• входной люк
• гидрозатвор
• труба для выгрузки отработанного биоматериала
• труба для отведения биогаза

Для установки биореактора надо выбрать удобное место вдали от жилых построек. В качестве агрегата для получения газа может служить армированная бетонная емкость, в нижней части его находится выходное отверстие для удаления сырья после отработки. Данное отверстие должно быть плотно закрыто, поскольку главным условием действия системы является герметичность. Сейчас в продаже имеются емкости из ПВХ, они тоже подходят для биореактора.

Размер самодельного биореактора зависит от количества органических отходов, которыми располагает хозяйство фермера каждый день для безостановочной работы агрегата. Оборудование может вырабатывать биогаз только тогда, когда резервуар заполнен больше половины объема резервуара. Если не получается обеспечить большим количеством отходов, вместо бетонной емкости можно соорудить ее из железобетонного материала или поставить железную бочку, но выделения газа в большом объеме в таких маленьких по размеру емкостях не будет.

Перед запуском биореактор должен быть заглублен в грунт. После подачи органических отходов начинается в резервуаре брожение под действием микроорганизмов и вырабатывается биогаз, количество которого зависит от объема отходов, загруженных в агрегат.

К примеру, для выработки 100 кубометров биогаза потребуется переработка примерно одной тонны навоза.

Как поднять активность выделения газа

Чтобы добиться активности процесса брожения органических отходов в емкости, их надо подвергнуть искусственному подогреву. В южных районах для активации брожения биомассы достаточно теплой температуры воздуха местности. В местах, где зимой наблюдаются холодные климатические условия, обеспечить работу установки по выработке газа без искусственного подогрева невозможно.

Процесс ферментации и брожения биомассы начинается только при температуре человеческого тела, примерно при 38 градусах. Надо создать условия, при которых происходит брожение в желудке жвачных животных. Для подогрева резервуара с размещенными в нем отходами существует несколько способов:

• подключают к агрегату змеевик, расположив его под корпусом резервуара
• устанавливают электрические нагревательные элементы, например, ТЭН к агрегату
• организуют прямой нагрев отопительными приборами от сети

Для повышения активности и поддержания дальнейшей жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов, способствующих выработке биогаза, требуется поддержание необходимого уровня температуры. Для этого нужна система подогрева, действующая автоматически. Автоматизация процесса заключается в том, что при поступлении в резервуар следующей партии холодных экскрементов происходит автоматическое включение обогревательного оборудования. Когда сырье прогревается до необходимой температуры, обогрев автоматически прекращается.

Такие системы разработаны для контроля температуры в котлах подогрева воды, их можно приобрести в специализированных магазинах, которые занимаются реализацией газового оборудования.

Увеличению выработки биогаза с помощью самодельного реактора способствует перемешивание биоотходов, находящихся в резервуаре. Для этого можно применить устройство, действие его можно сравнить с работой бытового миксера. Приводит такой миксер в движение вал, выведенный через отверстие по бокам реактора.

Как правильно отвести газ из биореактора для переработки навоза

Для отведения газа, полученного путем брожения экскрементов, в конструкции оборудования имеется специальное отверстие, которое находится в верхней части бака, крышки, плотно закрывающей емкость. Чтобы исключить потерю выработанного биогаза или смешивание его с воздухом, делают такое устройство, которое при отведении газа, пропускает его через водяной затвор. Контроль над уровнем давления биогаза в реакторе осуществляется с помощью крышки емкости. При появлении избыточного количества крышка, приподнимаясь, будет спускать излишек газа.

Противовесом может служить при этом обычная металлическая гиря. При нормальном уровне давления поступление биогаза произойдет в газгольдер по отводящей трубе, подвергаясь по пути очистке посредством воды.

Такой простой самодельный агрегат поможет сэкономить расходы на потребление энергии и снизить себестоимость сельхозпродукции. Получается дешевый газ для нужд хозяйства, переработанные отходы после процесса выработки биогаза можно использовать, как ценное удобрение.

Биогазовая установка – на видео: