كيفية صنع مفاعل حيوي بيديك

تدفع الزيادة المستمرة في تكلفة موارد الطاقة التقليدية الحرفيين المنزليين إلى إنشاء معدات محلية الصنع تسمح لهم بالحصول على الغاز الحيوي من أيديهم. مع هذا النهج في التدبير المنزلي ، من الممكن ليس فقط الحصول على طاقة رخيصة لتدفئة المنزل والاحتياجات الأخرى ، ولكن أيضًا لإنشاء عملية استخدام النفايات العضوية والحصول على الأسمدة المجانية لتطبيقها لاحقًا على التربة.

يمكن تحقيق الغازات الزائدة المنتجة ، وكذلك الأسمدة ، بالقيمة السوقية للمستهلكين المهتمين ، وتحويلها إلى أموال "حرفيا تحت قدميك". يمكن للمزارعين الكبار شراء مصانع الغاز الحيوي الجاهزة التي يتم تجميعها في المصنع. تكلفة هذه المعدات مرتفعة للغاية. ومع ذلك ، فإن العائد على عملياتها يتوافق مع الاستثمارات التي تمت. يمكن تجميع المصانع الأقل قوة التي تعمل على نفس المبدأ من تلقاء نفسها من المواد والأجزاء المتاحة.

ما هو الغاز الحيوي وكيف يتم تشكيله

الغاز الحيوي هو وقود صديق للبيئة. من خلال خصائصه ، تتلاقى السلالات الحيوية إلى حد كبير مع الغاز الطبيعي المنتج على نطاق صناعي. تخيل تقنية إنتاج الغاز الحيوي على النحو التالي:

• في حاوية خاصة تسمى مفاعل حيوي ، تتم عملية معالجة الكتلة الحيوية بمشاركة البكتيريا اللاهوائية في ظل ظروف التخمير الهوائي لفترة معينة ، تعتمد مدتها على حجم المواد الخام المحملة ؛
• ونتيجة لذلك ، يتم إطلاق مزيج من الغازات ، يتألف من 60٪ ميثان ، 35٪ - ثاني أكسيد الكربون ، 5٪ - من مواد غازية أخرى ، من بينها كمية صغيرة من كبريتيد الهيدروجين ؛
• يتم تفريغ الغاز المنتج باستمرار من المفاعل الحيوي ، وبعد التنقية ، يتم إرساله للاستخدام السليم ؛
• تتم إزالة النفايات المعاد تدويرها ، والتي أصبحت سمادًا عالي الجودة ، بشكل دوري من المفاعل الحيوي ونقلها إلى الحقول.

من أجل إنشاء إنتاج الغاز الحيوي في المنزل في وضع مستمر ، يجب على المرء امتلاك أو الوصول إلى المشاريع الزراعية والحيوانية. من المفيد اقتصاديًا المشاركة في إنتاج الغاز الحيوي فقط إذا كان هناك مصدر للإمداد المجاني للسماد العضوي والنفايات العضوية الأخرى من تربية الحيوانات.

يبقى تسخين الغاز الطريقة الأكثر موثوقية للتدفئة. يمكنك معرفة المزيد عن التغويز الذاتي في المواد التالية:https://neo.aquatechn.com/ar/gazosnabzhenie/avtonomnoe-gazosnabzhenie-chastnogo-doma.html

أنواع المفاعلات الحيوية

تختلف مصانع إنتاج الغاز الحيوي في نوع تحميل المواد الخام ، وجمع الغاز الناتج ، وموقع المفاعل بالنسبة لسطح الأرض ، ومواد التصنيع. الخرسانة والطوب والصلب هي أنسب المواد لبناء المفاعلات الحيوية.

وفقًا لنوع التحميل ، يتم تمييز التركيبات الحيوية ، حيث يتم تحميل جزء معين من المواد الخام ويتم تنفيذ دورة المعالجة ، ثم يتم تفريغها بالكامل. إنتاج الغاز في هذه المصانع غير مستقر ، ولكن يمكن تحميل أي نوع من المواد الخام فيها. كقاعدة ، تكون رأسية وتشغل مساحة صغيرة.

يتم تحميل جزء من النفايات العضوية يوميًا في نظام من النوع الثاني ويتم تفريغ جزء من الأسمدة المخمرة النهائية المتساوية في الحجم. يبقى خليط العمل دائمًا في المفاعل. ينتج عن تثبيت ما يسمى التحميل المستمر بثبات المزيد من الغاز الحيوي وهو يحظى بشعبية كبيرة بين المزارعين. بشكل أساسي ، تقع هذه المفاعلات أفقيًا وهي مريحة في وجود مساحة خالية على الموقع.

يحدد النوع المختار من مجموعة الغاز الحيوي ميزات تصميم المفاعل.

• تتكون أنظمة البالون من بالون مقاوم للحرارة من المطاط أو البلاستيك يتم فيه دمج المفاعل وحامل الغاز. مزايا هذا النوع من المفاعلات هي بساطة التصميم وتحميل وتفريغ المواد الخام وسهولة التنظيف والنقل والتكلفة المنخفضة. تشمل العيوب عمر خدمة قصير ، 2-5 سنوات ، وإمكانية حدوث ضرر نتيجة للتأثيرات الخارجية. تشمل مفاعلات الخزانات أيضًا مصانع من نوع القناة ، والتي تستخدم على نطاق واسع في أوروبا لمعالجة النفايات السائلة ومياه الصرف الصحي. إن مثل هذا السطح المطاطي فعال في درجات الحرارة المحيطة العالية ولا يوجد خطر تلف الاسطوانة. يحتوي تصميم القبة الثابتة على مفاعل مغلق بالكامل وقدرة تعويضية لتصريف الحمأة. يتراكم الغاز في القبة ؛ عندما يتم تحميل الجزء التالي من المواد الخام ، يتم دفع الكتلة المعالجة إلى خزان التعويض.
• تتكون الأنظمة الحيوية ذات القبة العائمة من مفاعل حيوي مترابط يقع تحت الأرض وخزان غاز متحرك يطفو في جيب مائي خاص أو مباشرة في التغذية ويرتفع تحت تأثير ضغط الغاز. ميزة القبة العائمة هي سهولة الاستخدام والقدرة على تحديد ضغط الغاز من ارتفاع القبة. هذا حل رائع لمزرعة كبيرة.
• عند اختيار موقع تحت الأرض أو موقع التثبيت فوق السطح ، من الضروري مراعاة منحدر الإغاثة ، مما يسهل تحميل وتفريغ المواد الخام ، والعزل الحراري المعزز للهياكل تحت الأرض ، والذي يحمي الكتلة الحيوية من تقلبات درجة الحرارة اليومية ويجعل عملية التخمير أكثر استقرارًا.

يمكن تجهيز التصميم بأجهزة إضافية لتسخين وخلط المواد الخام.

هل إنشاء مفاعل واستخدام الغاز الحيوي فعال من حيث التكلفة

يهدف بناء مصنع الغاز الحيوي إلى تحقيق الأهداف التالية:

• إنتاج الطاقة الرخيصة ؛
• إنتاج الأسمدة سهلة الهضم ؛
• وفورات في توصيل المجاري باهظة الثمن ؛
• معالجة النفايات المنزلية ؛
• الربح المحتمل من بيع الغاز ؛
• الحد من كثافة الروائح الكريهة وتحسين الوضع البيئي في المنطقة.

لتقييم فوائد بناء مفاعل حيوي ، يجب على المضيف الصغير مراعاة الجوانب التالية:

• تكاليف biostation هي استثمار طويل الأجل.
• ستكون معدات الغاز الحيوي محلية الصنع وتركيب مفاعل دون إشراك متخصصين من الأطراف الثالثة أرخص بكثير ، ولكن كفاءته أقل من كفاءة مصنع باهظ الثمن ؛
• للحفاظ على ضغط غاز مستقر ، يجب أن يحصل المزارع على نفايات إنتاج الثروة الحيوانية بكميات كافية ولفترة طويلة. في حالة ارتفاع أسعار الكهرباء والغاز الطبيعي أو نقص التغويز ، يصبح استخدام المنشأة ليس مربحًا فحسب ، بل ضروري أيضًا ؛
• بالنسبة للمزارع الكبيرة مع قاعدة المواد الخام الخاصة بها ، سيكون إدراج مفاعل حيوي في نظام البيوت البلاستيكية ومزارع الماشية حلاً مربحًا ؛
• بالنسبة للمزارع الصغيرة ، يمكن تحسين الكفاءة بتركيب عدة مفاعلات صغيرة وتحميل المواد الخام على فترات زمنية مختلفة. سيؤدي ذلك إلى تجنب انقطاع الغاز مع نقص المواد الخام.

لمعرفة كيفية تجهيز التدفئة في منزل خاص بدون غاز ، انقر هنا:https://neo.aquatechn.com/ar/otoplenie/alt_otoplenie/otoplenie-chastnogo-doma-bez-gaza.html

كيفية بناء مفاعل حيوي بنفسك

تم اتخاذ قرار البناء ، والآن نحتاج إلى تصميم التركيب وحساب المواد والأدوات والمعدات اللازمة.

مهم! مقاومة البيئات الحمضية والقلوية العدوانية هي الشرط الرئيسي لمادة المفاعل الحيوي.

في حالة توفر خزان معدني ، يمكن استخدامه خاضعًا لطبقة واقية ضد التآكل. عند اختيار حاوية مصنوعة من المعدن ، انتبه إلى وجود اللحامات وقوتها.

خيار دائم ومريح هو خزان البوليمر. هذه المادة لا تتحلل ولا تصدأ. سيتحمل البرميل ذو الجدران الصلبة السميكة أو المقواة الحمل تمامًا.

أرخص طريقة هي وضع حاويات مصنوعة من الطوب أو الحجر والكتل الخرسانية. لزيادة القوة ، يتم تقوية الجدران وتغليفها من الداخل والخارج مع عزل متعدد الطبقات وطلاء مقاوم للغاز. يجب أن يحتوي الجص على إضافات توفر الخصائص المحددة. أفضل شكل يمكن أن يتحمل جميع أحمال الضغط هو بيضاوي أو أسطواني.

في قاعدة هذا الخزان ، يتم توفير ثقب يتم من خلاله إزالة المواد الخام المستهلكة. يجب إغلاق هذا الثقب بإحكام ، لأن النظام يعمل بشكل فعال فقط في الظروف المغلقة.

حساب الأدوات والمواد اللازمة

لوضع حاوية الطوب وجهاز النظام بأكمله ، ستكون هناك حاجة إلى الأدوات والمواد التالية:

• خزان لخلط ملاط ​​الأسمنت أو خلاطة الخرسانة ؛
• حفر مع خلاط فوهة.
• الحجر المسحوق والرمل لحشوة الصرف ؛
• مجرفة ، شريط قياس ، مجرفة ، سكين معجون ؛
• الطوب والاسمنت والمياه والرمل الناعم والتعزيز والملدنات والمضافات الضرورية الأخرى ؛
• آلة لحام ومثبتات لتركيب الأنابيب والمكونات المعدنية ؛
• مرشح مياه وحاوية مع نشارة معدنية لتنقية الغاز ؛
• أسطوانات الإطارات أو أسطوانات البروبان القياسية لتخزين الغاز.

يتم تحديد حجم الخزان الخرساني من كمية النفايات العضوية التي تظهر يوميًا في مزرعة خاصة أو مزرعة. يمكن تشغيل المفاعل الحيوي الكامل إذا تم ملئه بثلثي الحجم المتاح.

دعونا نحدد حجم المفاعل لاقتصاد خاص صغير: إذا كان هناك 5 أبقار و 10 خنازير و 40 دجاجة ، فإن القمامة التي تبلغ 5 × 55 كجم + 10 × 4.5 كجم + 40 × 0.17 كجم = 275 كجم + تتشكل خلال يوم نشاطهم 45 كجم + 6.8 كجم = 326.8 كجم. لجلب فضلات الدجاج إلى الرطوبة المطلوبة بنسبة 85٪ ، أضف 5 لترات من الماء. الوزن الكلي = 331.8 كجم. للتجهيز في 20 يومًا ، من الضروري: 331.8 كجم × 20 = 6636 كجم - حوالي 7 أمتار مكعبة فقط للركيزة. هذه هي ثلثي الحجم المطلوب. للحصول على النتيجة ، تحتاج 7x1.5 = 10.5 متر مكعب. القيمة التي تم الحصول عليها هي الحجم الضروري للمفاعل الحيوي.

تذكر أن الحصول على كمية كبيرة من الغاز الحيوي في حاويات صغيرة لن ينجح. يعتمد الناتج بشكل مباشر على كتلة النفايات العضوية المعالجة في المفاعل. لذا ، للحصول على 100 متر مكعب من الغاز الحيوي ، من الضروري معالجة طن من النفايات العضوية.

إعداد الموقع لجهاز المفاعل الحيوي

مجانا الوقود الحيوي على الموقع ، تحتاج إلى اختيار مكان لبناء خزان خرسانة مسلحة ، والذي سيكون بمثابة مفاعل حيوي.

يتم اختيار الموقع الأمثل بعيدًا عن أماكن المعيشة وأماكن الحيوانات. يمكن إغلاق مستودع لتخزين المواد الخام. يجب أن تأخذ في الاعتبار مستوى المياه الجوفية وسهولة تحميل وتفريغ الكتلة الحيوية. يفضل مكانا لنقل المواد الخام.

الموقع الاقتصادي لسفينة المفاعل هو بنائها تحت مستوى سطح الأرض. كما أن منحدر التضاريس مريح للغاية. هذا سيقلل من تكلفة العزل الحراري ويسهل تحميل الركيزة العضوية.

تعتمد موثوقية تصميم ومتانة المفاعل على إعداد الجزء السفلي وجدران الحفرة للخزان. يتم تعزيز الجدران وإغلاقها باستخدام حلقات من البلاستيك والخرسانة والبوليمر. الاحترار المهم والشامل. كعزل رخيص ، يتم استخدام القش والطين والسمك الجاف والخبث ، والمواد المرتجلة.

التجميع والتركيب

لحفظ الميزانية ، من الأفضل تركيب تصميم بسيط وموثوق بدون أجراس وصفارات ، وبعد ذلك ، أثناء التشغيل وعندما تظهر الفرص المالية ، أضف عناصر إضافية للتدفئة والأتمتة والتحكم.

ستساعد التعليمات خطوة بخطوة لتجميع المفاعل الحيوي وتثبيته على تركيب التثبيت بنفسك.

1. قم بحفر حفرة ، صب طبقة تسوية من الرمل في الأسفل ، ضع الحفرة بأكملها مع فيلم PVC ، ثم صب طبقة عازلة للحرارة من الطين الموسع ، القش ، قم بمحاذاة الأفق. تحميل الأنابيب لتحميل وتفريغ الركيزة. يجب أن يبلغ قطر أنابيب المواد الخام قطر 300 ملم على الأقل ، وإلا فسوف تسد.
2. ضع وعاءًا من الطوب أو ركب حاوية كاملة. قم بعزل الجدران الجانبية للمفاعل عن طريق تغليفه بالطين والقش في عدة طبقات أو باستخدام سخانات حديثة ، على سبيل المثال ، رغوة البوليسترين ، رغوة البولي يوريثين الرغوية.
3. عمل نظام تصريف للغاز يتكون من أنابيب رأسية ذات ثقوب عديدة في الجسم. مثل هذا النظام سيحل محل الخلاطات.
4. قم بتغطية الطبقة الخارجية من المواد الحيوية المحملة بفيلم خاص لخلق ضغط زائد صغير وتراكم الغاز الحيوي تحت القبة. قم بتركيب قبة ، والتي يجب أن تكون محكمة الإغلاق وأنبوب مخرج الغاز في الأعلى ، مرشحات لتنظيف فتحة محكمة الإغلاق ، وختم المياه. يتم تجميع الغاز وتخزينه في أكياس غاز خاصة.

إطلاق مفاعل حيوي

1. لكي يعمل المفاعل الحيوي بشكل فعال ، يجب أن يتم تحميله بالمواد الخام إلى 2/3 من الحجم ، ودرجة الحرارة اللازمة لعمل البكتيريا ، لذلك يجب وضع قادوس تغذية الكتلة الحيوية على الجانب المشمس حتى يسخن.
2. تحميل واحد جديد وسحب الركيزة العضوية المستهلكة أرخص وأسهل في التنفيذ وفقًا لمبدأ الفائض ، أي يؤدي رفع مستوى المادة العضوية داخل المفاعل عند إدخال جزء جديد إلى إزالة الركيزة من خلال أنبوب التفريغ في حجم يساوي حجم المادة المدخلة.
3. قم بتنزيل مجموعة من البكتيريا. يُسخن إذا لزم الأمر.

إزالة الغاز الصحيحة من المفاعل الحيوي

تتم إزالة الغاز الذي تم الحصول عليه أثناء تخمر المواد العضوية من خلال فتحة خاصة مقدمة في تصميم الجزء العلوي من الغطاء ، والذي يغلق الخزان بإحكام. لاستبعاد إمكانية خلط الغاز الحيوي بالهواء ، من الضروري التأكد من إزالته من خلال قفل المياه (قفل الماء).

من الممكن التحكم في ضغط خليط الغاز داخل المفاعل الحيوي بمساعدة غطاء ، والذي يجب أن يرتفع مع فائض من الغاز ، أي يلعب دور صمام التحرير. كوزن موازن ، يمكنك استخدام وزن عادي. إذا كان الضغط طبيعيًا ، فسوف يتدفق الغاز المولد عبر أنبوب المخرج إلى خزان الغاز ، حيث يخضع لتنقية المياه على طول الطريق.

قواعد التشغيل والسلامة

التحميل المستمر للدفعات العادية وتفريغ الأسمدة النهائية ، سيضمن التحكم في ظروف التخمير التشغيل الصحيح لمصنع الغاز الحيوي.

تبيع الشركات المتخصصة مجموعات من البكتيريا المتخمرة عضويًا لإنتاج الغاز الحيوي.

هناك البكتيريا المتوسطة ، محبة للحرارة والنفسية. سيحدث التخمر الكامل للمواد العضوية بمشاركة البكتيريا المحبة للحرارة في غضون 12 يومًا. تعمل بكتيريا الميزوفيلك بشكل أبطأ ، فهي تعالج المواد الخام في 20 يومًا.

يجب خلط الكتلة الحيوية في المفاعل مرتين على الأقل في اليوم ، وإلا ستتشكل قشرة على السطح ، مما يمنع الخروج الحر للغاز الحيوي. في موسم البرد ، يجب تسخين المفاعل ، مع الحفاظ على درجة الحرارة المثلى لأعلى إنتاج للمنتج.

ليس من الصعب صنع مدفأة لشقة باستخدام وقود نظيف إذا كانت هناك رغبة مطلوبة وتعليمات ذات صلة. تفاصيل:https://neo.aquatechn.com/ar/otoplenie/biokamin-svoimi-rukami.html

يجب ألا يحتوي الخليط العضوي المحمل في المفاعل على مطهرات ومنظفات ومواد كيميائية ضارة بحياة البكتيريا ويبطئ إنتاج الغاز الحيوي.

مهم! الغاز الحيوي قابل للاشتعال والانفجار.

لكي يعمل المفاعل الحيوي بشكل صحيح ، يجب اتباع نفس القواعد كما هو الحال مع أي تركيب للغاز. إذا كانت المعدات ضيقة ، يتم تحويل الغاز الحيوي إلى خزان الغاز في الوقت المناسب ، فلن تكون هناك مشاكل.

إذا تجاوز ضغط الغاز المعيار أو سوف يسمم في حالة التسرب ، فهناك خطر الانفجار ، لذلك يوصى بتركيب أجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط في المفاعل. استنشاق الغاز الحيوي ضار أيضًا بصحة الإنسان.

كيفية ضمان نشاط الكتلة الحيوية

يمكنك تسريع عملية تخمير الكتلة الحيوية عن طريق تسخينها. كقاعدة ، لا تنشأ هذه المشكلة في المناطق الجنوبية. درجة الحرارة المحيطة كافية للتفعيل الطبيعي لعمليات التخمير. في المناطق ذات الظروف المناخية القاسية في فصل الشتاء ، بدون تدفئة ، من المستحيل بشكل عام تشغيل مصنع للغاز الحيوي. بعد كل شيء ، تبدأ عملية التخمير عند درجة حرارة تتجاوز علامة 38 درجة مئوية.

هناك عدة طرق لتنظيم تسخين الخزان بالكتلة الحيوية:

• توصيل ملف موجود تحت المفاعل بنظام التدفئة ؛
• تثبيت عناصر التسخين الكهربائي في قاعدة الخزان ؛
• توفير التسخين المباشر للخزان باستخدام سخانات كهربائية.

البكتيريا التي تؤثر على إنتاج الميثان في حالة سبات في الأعلاف نفسها. نشاطهم يرتفع عند درجة حرارة معينة. يضمن تركيب نظام تسخين آلي التدفق الطبيعي للعملية. ستعمل الأتمتة على تشغيل جهاز التسخين عندما يدخل الطرف البارد التالي إلى المفاعل الحيوي ، ثم يوقف تشغيله عندما تسخن الكتلة الحيوية إلى مستوى درجة حرارة محدد مسبقًا.

يتم تركيب أنظمة التحكم في درجة الحرارة هذه في الغلايات ، بحيث يمكن شراؤها في المتاجر المتخصصة في بيع معدات الغاز.

من المهم ملاحظة أنه من الممكن تنشيط إنتاج الغاز الحيوي في المنزل عن طريق خلط الكتلة الحيوية في المفاعل. لهذا ، يتم صنع جهاز يشبه الهيكل للخلاط المنزلي. يمكن تشغيل الجهاز بواسطة عمود ، يتم تشغيله من خلال فتحة تقع في غطاء أو جدران الخزان.

ما هي الأذونات الخاصة المطلوبة لتثبيت واستخدام الغاز الحيوي

من أجل بناء وتشغيل مفاعل حيوي ، بالإضافة إلى استخدام الغاز الذي تم الحصول عليه ، من الضروري في مرحلة التصميم الاهتمام بالحصول على التصاريح اللازمة. يجب أن تتم الموافقة مع خدمة الغاز ورجال الاطفاء و Rostekhnadzor.بشكل عام ، قواعد التثبيت والتشغيل مماثلة لقواعد استخدام معدات الغاز التقليدية. يجب أن يتم البناء بدقة وفقًا لـ SNIPs ، ويجب أن تكون جميع خطوط الأنابيب صفراء وأن تحمل العلامات المناسبة. تعتبر الأنظمة الجاهزة المصنعة في المصنع أكثر تكلفة مرات عديدة ، ولكن لديها جميع المستندات الداعمة التي تلبي جميع المتطلبات الفنية. يقدم المصنعون ضمانًا على المعدات ويقومون بصيانة وإصلاح منتجاتهم.

يمكن لمحطة الغاز الحيوي محلية الصنع أن توفر تكاليف الطاقة ، والتي تحتل حصة كبيرة في تحديد تكلفة المنتجات الزراعية. سيؤثر تخفيض تكلفة الإنتاج على زيادة ربحية المزرعة أو المزرعة الخاصة. الآن بعد أن تعرفت على كيفية الحصول على الغاز الحيوي من النفايات الموجودة ، يبقى فقط لوضع الفكرة موضع التنفيذ. لقد تعلم العديد من المزارعين منذ فترة طويلة كيفية كسب المال من السماد الطبيعي.