Как соорудить установку для получения биогаза: делаем биореактор своими руками

Как соорудить установку для получения биогаза: делаем биореактор своими руками

Постоянное повышение стоимости традиционных энергоносителей подталкивает домашних мастеров на создание самодельного оборудования, позволяющего получать из отходов биогаз своими руками. При таком подходе к ведению хозяйства удается не только получить дешевую энергию для отопления дома и других нужд, но и наладить процесс утилизации органических отходов и получения бесплатных удобрений для последующего внесения в почву. Излишки произведенного биогаза, как и удобрений, можно реализовать по рыночной стоимости заинтересованным потребителям, превратив в деньги то, что буквально «валяется под ногами». Крупные фермеры могут позволить себе купить готовые станции по выработке биогаза, собранные в заводских условиях. Стоимость такого оборудования довольно высока. Однако и отдача от его эксплуатации соответствует сделанным вложениям. Менее мощные установки, работающие по тому же принципу, можно собрать своими силами из доступных материалов и деталей.

В данном видеоролике показана небольшая установка, позволяющая получать биогаз из навоза. В биореактор загружают отходы продуктов жизнедеятельности домашнего скота (100 кг/сутки).

Что такое биогаз и как он образуется?

Биогаз относят к экологически чистым видам топлива. По своим характеристикам биогах во многом сходится с природным газом, добываемым в промышленных масштабах. Представить технологию получения биогаза можно следующим образом:

  • в специальной емкости, называемой биореактором, происходит процесс переработки биомассы с участием анаэробных бактерий в условиях безвоздушного брожения в течение определенного периода, длительность которого зависит от объема загруженного сырья;
  • в результате происходит выделение смеси газов, состоящей на 60 % из метана, на 35 % — из углекислого газа, на 5 % — из других газообразных веществ, среди которых есть и сероводород в небольшом количестве;
  • получаемый газ постоянно отводится из биореактора и после очистки отправляется на использование по назначению;
  • переработанные отходы, ставшие высококачественными удобрениями, периодически удаляются из биореактора и вывозятся на поля.

Чтобы производство биогаза наладить в домашних условиях в непрерывном режиме, надо владеть или иметь доступ к сельскохозяйственным и животноводческим предприятиям. Экономически выгодно заниматься получением биогаза только в том случае, если есть источник бесплатной поставки навоза и иных органических отходов животноводства.

Как построить биореактор своими силами?

Для начала хотелось бы обозначить, какую конструкцию можно соорудить:

Схема простейшей биогазовой установки

Схема простейшей биогазовой установки, собираемой своими силами. В ее конструкции не предусмотрено наличие подогрева и перемешивающего устройства. Легенда: 1 — реактор (метантенк) для переработки навоза; 2 — бункер для загрузки сырья; 3 — входной люк; 4 — гидрозатвор; 5 — труба для выгрузки отработки; 6 — труба для отвода биогаза

Для получения бесплатного биотоплива на участке необходимо выбрать место для строительства армированной бетонной емкости, которая будет служить биореактором. В основании этой емкости предусматривают наличие отверстия, через которое будет удаляться отработанное сырье. Данное отверстие должно плотно закрываться, ведь система эффективно работает лишь в герметичных условиях.

Размер бетонного резервуара определяется из количества органических отходов, появляющихся ежесуточно в частном подворье или фермерском хозяйстве. Полноценная работа биореактора возможно в случае его заполнения на две трети от имеющегося объема.

Герметичная емкость биореактора

В герметичную емкость биореактора, заглубленную в грунт, подают органические отходы, которые в процессе брожения способствуют выделению биогаза

При небольшом количестве отходов железобетонный резервуар можно заменить металлической емкостью, например, бочкой. При выборе емкости из металла обратите внимание на наличие сварных швов и их прочность.

Помните, что добыть большое количество биогаза в маленьких емкостях не получится. Выход напрямую зависит от массы перерабатываемых в реакторе органических отходов. Так, чтобы получить 100 кубических метров биогаза, надо переработать тонну органических отходов.

Как обеспечить активность биомассы?

Ускорить процесс брожения биомассы можно с помощью ее подогрева. Как правило, в южных регионах такой проблемы не возникает. Температуры окружающего воздуха хватает для естественной активации процессов брожения. В регионах с суровыми климатическими условиями в зимнее время без подогрева вообще невозможна эксплуатация установки по производству биогаза. Ведь процесс брожения запускается при температуре, превышающей отметку в 38 градусов по Цельсию.

Организовать подогрев резервуара с биомассой можно несколькими способами:

  • подключить к системе отопления змеевик, расположенный под реактором;
  • установить в основании емкости электрические нагревательные элементы;
  • обеспечить прямой нагрев резервуара путем использования электрических отопительных приборов.

Бактерии, влияющие на выработку метана, находятся в спящем состоянии в самом сырье. Их активность повышается при определенном уровне температуры. Обеспечить нормальное течение процесса позволит установка автоматизированной системы подогрева.  Автоматика включит обогревательное оборудование при поступлении в биореактор очередной холодной партии, а затем выключит, когда биомасса прогреется до заданного уровня температуры.

Подобные системы контроля температуры устанавливаются в водогрейных котлах, поэтому их можно приобрести в магазинах, специализирующихся на продаже газового оборудования.

Схема организации производства биогаза в домашних условиях

Схема организации производства биогаза в домашних условиях. На схеме показан весь цикл, начиная от загрузки твердого и жидкого сырья, и заканчивая отводом биогаза к потребителям

Важно заметить, что активизировать выработку биогаза в домашних условиях можно с помощью перемешивания биомассы в реакторе. Для этого изготавливают устройство, конструктивно похожее на бытовой миксер. Привести устройство в движение может вал, который выводят через отверстие, расположенное в крышке или стенках резервуара.

Правильный отвод газа из биореактора

Получаемый в процессе брожения органики газ отводят через специальное отверстие, предусмотренное в конструкции верхней части крышки, которой плотно закрывают резервуар. Чтобы исключить вероятность смешивания биогаза с воздухом, надо обеспечить его отвод через водяной затвор (гидрозатвор).

Контролировать давление газовой смеси внутри биореактора можно с помощью крышки, которая должна при избытке газа приподниматься, то есть играть роль спускового клапана. В качестве противовеса можно использовать обычную гирю. Если давление в норме, то выработанный газ будет поступать по отводящей трубе в газгольдер, по пути подвергаясь очистке в воде.

Самодельная установка для получения биогаза может позволить экономить на оплате энергоносителей, занимающих большую долю в определении себестоимости сельскохозяйственной продукции. Снижение расходов на выпуск продукции скажется на увеличении рентабельности фермерского хозяйства или частного подворья. Теперь, когда вы знаете, как получить из имеющихся отходов биогаз, остается лишь реализовать идею на практике. Многие фермеры уже давно научились из навоза делать деньги.

Антон
2014-12-09 12:24:31
Такая установка годится для сел, куда газ еще не провели. Довольно накладно для обеспечения всех потребностей тягать навоз нужна, тонна для 100 куб.м. Если хозяйство фермерское не каждый хозяин разрешит брать столь нужный ему навоз на удобрение, а домашние животным вряд ли по силам обеспечить потребности. Биомасса для успешного разложения нуждается в подогреве, а это опять затраты энергии. Кроме этого не каждый может своими руками сделать такую установку, а это опять затраты. Метан не имеет запаха, а с воздухом способен создавать взрывные смеси. Так что такие установки самодельные не очень-то безопасны, о чем в статье скромно умалчивают.
Vova
2015-01-08 00:01:13
Потратиться на реле и датчики, и все будет нормалек....
Александр
2014-12-13 20:02:55
Эксплуатировать бытовые установки использующие газ, полученный промышленным способом, тоже знаете ли небезопасно.
Cлавик
2015-01-28 13:15:31
Различной информации по биогазовым установкам в Интернете очень много. Народ начал ими интересоваться, когда ещё в журнале "Сделай сам" за 90-какой то год ёмкая информация с картинками появилась (ну кто-то и намного раньше, конечно). Утеплять надо конкретно, не жалея, даже можно чуть ли не каждый месяц. Один из давно работающих вариантов простолюдина - применение пузыря-пленки сверху просто. А навоз - это шаблон. По стране очень много ила, сапропеля, торфа и даже пропадающей рыбы. А насчёт небезопасно - дак появление на свет человека явление вообще небезопасное.
Мем
2014-12-21 20:45:43
Антон, я вас умоляю, купите себе учебник русского языка. Там есть раздел как правильно расставлять знаки препинания и окончания в словах…
Руслан
2015-08-18 13:57:05
День добрый! Каким образом сжимать газ в баллоны? необходим какой-то спец компрессор? При каком давлении и температуре газ конденсируется? Как очищать газ? я уверен что одного бака с водой не достаточно. Распишите таблицу по выделению газа, какой навоз более эффективен :)
Анатолий
2015-03-31 09:34:20
Наличие такого реактора должно стать обязательным условием эксплуатации каждой животноводческой фермы. Экологически и экономически.
Николай
2015-07-27 13:46:47
А еще пока сверху будут расти шампиньоны внизу будет благополучно развиваться капустянка, от которой о-о-очень много пользы: в-первых, не надо полоть огород - она все сама обеспечит, во-вторых - капустянкой лечат туберкулез. Так что от навоза одна выгода! А если серьезно: сейчас в селе многие отапливают жилье дровами и т.д. Для приготовления пищи нужен газ немного. Так вот в летнее время благополучно производим газ и закачиваем в баллоны - и проблема решена. А из тонны куриного помета можно получить 600л газа. Так что господа считайте сами!
Бородан
2015-06-19 08:29:28
Я с Вами согласен, Анатолий! Все так просто: корова, теленок, нетель, пара поросят, дюжина кур, кролики, собаки, кошки и сами хозяева вместе произведут за сутки до 50 кг отходов. Они поступают в бочку объемом 150 литров, заливаются теплой (до 60 град) водой, герметически закрываются. В крышке устроена мешалка и трубка для отвода газа. Газ проходит через очистку и сразу же сжигается под котлом. Горячая вода обогревает помещение до 30 градусов и уходит в теплицу стоящую рядом и даже в жилое помещение. Процесс повторяется ежедневно, стало быть таких бочек будет не меньше 30. Через 30 дней бочка идет на фильтрацию. Жидкость бережно собирается, как ценное органическое удобрение, а твердая часть идет на подсушку, затаривается в мешки и вносится на поле. Чистота вокруг фермы. Тепло в помещениях. Самодостаточность семьи. Забыл упомянуть, что пока твердое удобрение будет ждать своего часа для внесение в поле, можно произвести шампиньоны. Шоб я так жил!
Владимир
2015-06-27 14:15:29
Ты всё правильно рассуждаешь. Но хотелось бы возразить на фразу "для сёл": я живу в селе и у меня 10 голов коров, и я так задрачиваюсь с навозом, что считаю такие биоустановки полным дибилизмом! А те кто со мной не согласен, пускай приезжают ко мне домой и попробуют пожить "сельской жизнью". Я предоставлю им и навоз и вилы, и всё остальное. Вот тогда и посмотрим как они захотят биогаз.
Владимир
2015-06-27 14:24:14
Ты отдаёшь отчёт своим соплям? Извиняюсь - словам (специально иронизирую). Как ты это представляешь: бегаешь по берегу и собираешь дохлую рыбу (или навоз ,торф и всякое гов..)? Потом загружаешь в биореактор, потом выгружаешь из него... За какое время перегорит тонна биомассы, чтобы получился газ? День, неделя, месяц..? Лучше сидите, смотрите и мечтайте о этой дурне - только не пишите глупые отзывы.
Дмитрий
2015-10-15 12:32:25
Владимир! Добрый день! Я понял, что проблема возиться с навозом!? - ну так Вы его все-равно ведь куда-то деваете! Все равно ведь приходится с ним заниматься!? Нет?
Бородан
2015-06-19 08:32:23
Забыл упомянуть, что пока твердое удобрение будет ждать своего часа для внесение в поле, можно произвести шампиньоны. Шоб я так жил!
Григорий
2015-12-16 17:14:01
Все хорошо... Одно отсутствует - техническая документация, формула расчетов необходимых размеров и мощности оборудования. Как просчитать сколько тепла нужно для брожения и во что это все выйдет?
Галина
2016-01-18 09:50:15
Сергей, Вы молодец! Я тоже планирую строительство небольшой фермы и обязательно с переработкой навоза. Если у вас есть возможность выслать фото, буду очень благодарна!
Сергей
2015-11-06 11:22:40
Вместо того чтобы заниматься словоблудием кто-нибудь реально пробовал сделать эту установку? Если все правда пишется, то в моем хозяйстве хватило бы этого газа дом отлавливать и еще соседей.
Виталий
2016-03-23 05:57:28
Всё это реально и безопасно,ТБ только соблюдайте
александр
2016-01-28 20:06:43
Что земля вертится тоже не верили. А в нынешнем кризисе это большая экономия.
Хасан
2016-01-10 22:45:21
Кто-нибудь попробовал сделать этот агрегат? Проинформируете пожалуйста. Сам я держу кролей для себя... спасибо!
Алексей
2015-12-02 13:23:13
Тому гражданину, что считает что биогаз (метан) взрывоопасен! Метан легче воздуха и улетучится до создания взрывоопасной концентрации. Пропан-бутан (газ из бытовых баллонов) тяжелее воздуха. Остальное понятно. Метан в шахтах взрывается из за замкнутого пространства заполненного газом либо из за вскрытия полости заполненного метаном. Чаще люди задыхаются ещё до взрыва. Так как метан легче воздуха его собирают в газгольдеры. Это большого объёма ёмкости почти без избыточного давления. Сжимать и накапливать его в баллонах крайне не выгодно экономически. Из за малых выделяемых объёмов. В Израиле и Палестине на бытовом уровне недавно внедрены, сам собери, установки биогаза они продаются и используются. Но надо не забывать, что это при ведении натурального хозяйства (объёмы органических отходов), и постоянной, более чем плюсовой круглогодичной температуре. Всё реально работает.
Виктор
2016-01-03 15:52:29
Красава - 10 коров у меня и 200 свиней, и не жалуюсь - успеваю и убирать и кормить! Убираю вручную - тачка + лопата!
Vitalij
2016-03-24 19:20:41
Приветствую всех кто имеет желание и цель, вслед за этим обязательно будут накапливаться теоритические знания практический опыт, действие. Шире круг, долой стеснени квам быстрей прийдет прозрение
Валерий
2016-03-26 16:12:14
Мужики, перестаньте спорить напрасно. Я проф. конструктор на пенсии. Пока работал в кб , что- подобное рисовали, но для серийного производства и для больших комплексов. Меня уговорили сделать чертежи полного цикла из подручных средств. Скоро опубликую чертежи и дам ссылку. и вперед.
Сергей
2016-05-04 21:13:19
Еще раз здравствуйте, я провел опыт и спешу вам доложить что мною было загружено 150л житкого навоза и пакет силаса в 200литровую бочку я это все загрузил фекальным насосом. И это все выставил на солнышко через месяц начали появляться симптомы газа! до этого просто стравливал! Вот буквально пару дней назад загорелся мой газ!
Николай
2016-02-25 21:52:21
Закачивается газ в обычные газовые баллоны с помощью компрессора от холодильника или из совдеповского автомата газводы(он мощнее).Закачивается до Р примерно 12-20атм (все зависит от компрессора).Одного такого баллона должно хватить на 1.5-2 недели(если не гнать самогон).
Роман
2016-02-14 17:03:52
Постройте нормальный сарай, где весь навоз по наклону будет сам стекать в биореактор! Решетчатые полы для скотины Вам в помощь. У меня все село такие же жадины, настроят гнилушек из хлама без фундамента, а потом ноют что все на своей спине приходиться таскать.
Сергей
2015-12-09 23:42:31
Я с вами полностью не согласен! Мне 27 лет живу в краснодарском крае, держим 2 коровы и бройлеров выращиваем. Если речь идет о вилах и тачке то да, газ получить сложно! Расскажу вам на собственном примере! Пару лет назад я решил построить капитальный сарай, по новой, забытой старой схеме гидросмыва! И меня все уверяли что ничего не получится и труды напрасны - даже мой отец не верил, что получится не возить и кидать навоз вилами, а качать насосом! Ну да ладно. Я построил сарай сделал сточную яму, постелил резиновые маты. В общем сделал мини корпус на 4 головы и 200 голов птицы! С первого раза ничего не получилось - купил насос, ну все не то - качать не получилось. Позже лучше изучил структуру навоза и купил другой насос - но и он не дал результат тот, которого я хотел. Переделал крыльчатку насоса пару раз и насос начал качать! И работа по утилизации навоза заметно облегчалась. Вместо дня - работы на час. При этом больше времени уходит на подготовку и вывоз самого навоза на выган, где в дальнейшем и косится сено для этих же коров! Вот теперь подумываю закачивать субстанцию в резервуар и пробовать получать газ! Думаю это все реально! С 2 голов за 6 дней получается тонна жидкого навоза! А с тонны 100 куб газа в день! Хватит чтоб отопить частный дом! Как добуду первый куб обязательно напишу! Главное стремление!