民家用バイオガスプラント：自家製製品の配置に関する推奨事項

バイオガス生産の特異性

バイオガスは、生物学的基質の発酵の結果として形成されます。それは、加水分解、酸およびメタン形成細菌によって分解されます。バクテリアによって生成されたガスの混合物は、可燃性であることが判明しました。メタンが多く含まれています。

その特性により、産業用および家庭用に使用される天然ガスと実質的に違いはありません。

必要に応じて、各住宅所有者は工業用バイオガスプラントを購入できますが、それは高価であり、投資は7〜10年以内に完済します。したがって、自分の手で努力してバイオリアクターを作ることは理にかなっています。

バイオガスは環境にやさしい燃料であり、その生産技術は環境に特に影響を与えません。また、バイオガスの原料として、処分が必要な廃棄物を利用しています。

それらは、処理が行われるバイオリアクターに配置されます。

• しばらくの間、バイオマスはバクテリアにさらされます。発酵期間は原材料の量に依存します。
• 嫌気性細菌の活動の結果として、メタン（60％）、二酸化炭素（35％）および他のいくつかのガス（5％）を含むガスの可燃性混合物が放出されます。また、発酵中に、潜在的に危険な硫化水素が少量放出されます。それは有毒であるため、人々がそれにさらされることは非常に望ましくありません。
• バイオリアクターからのガスの混合物は洗浄されてガスホルダーに入り、そこで意図された目的に使用されるまで保管されます。
• ガスタンクからのガスは、天然ガスと同じように使用できます。それは家庭用電化製品に行きます-ガスストーブ、暖房ボイラーなど。
• 分解されたバイオマスは、発酵槽から定期的に除去する必要があります。これは追加の努力ですが、努力は報われます。発酵後、原料は高品質の肥料になり、畑や庭で使われます。

バイオガスプラントは、個人の家の所有者が畜産農場からの廃棄物に絶えずアクセスできる場合にのみ有益です。平均して、1立方メートルのうち。基板は70-80立方メートルを得ることができます。バイオガスですが、ガスの生産は不均一であり、多くの要因に依存します。バイオマス温度。これは計算を複雑にします。

バイオガスプラントは農場に理想的です。動物の排泄物は、住宅や別棟を完全に加熱するのに十分なガスを供給することができます

ガス生産プロセスが安定して継続するためには、いくつかのバイオガスプラントを建設し、時間差を持って基質を発酵槽に入れるのが最善です。このような設備は並行して稼働し、原材料は順次積み込まれます。

これにより、ガスの一定の生産が保証され、家電製品に継続的に供給することができます。

理想的には、バイオリアクターを加熱する必要があります。 10度の熱ごとにガスの生成が2倍になります。暖房の配置には投資が必要ですが、設計効率が向上します。

即興の材料から組み立てられた自家製のバイオガス装置は、工業生産プラントよりもはるかに安価です。その効率は低いですが、それは投資された資金に完全に対応しています。あなたが肥料にアクセスでき、構造を組み立てて維持するためにあなた自身の努力をしたいという願望があるなら、これは非常に有益です。

バイオ燃料効率

ごみと糞尿からのバイオガスは無色無臭です。それは天然ガスと同じくらい多くの熱を与えます。 1立方メートルのバイオガスは1.5kgの石炭と同じくらいのエネルギーを供給します。

ほとんどの場合、農場は家畜からの廃棄物を処分せず、1つのエリアに保管します。その結果、メタンが大気中に放出され、肥料は肥料としての特性を失います。タイムリーに処理された廃棄物は、農場により多くの利益をもたらします。

この方法で肥料処理の効率を計算するのは簡単です。平均的な牛は1日あたり30〜40kgの糞尿を与えます。この質量から、1.5立方メートルのガスが得られます。この量から、3 kW/hの電力が生成されます。

バイオガスプラントはどのように機能しますか？

バイオガスを生産するための装置の動作原理は非常に単純です。

• 水で希釈されたバイオマスは密閉容器に入れられ、そこで「発酵」してガスを放出し始めます。
• タンクの内容物は定期的に更新されます-バクテリアによって処理された原材料が排出され、新鮮なものが追加されます（平均して1日あたり約5〜10％）。
• タンク上部に溜まったガスは、専用管を介してガスコレクターに供給され、家電製品に供給されます。

バイオガスプラントの図。

どの原料がバイオリアクターに適していますか？

バイオガスプラントは、家畜や家禽からの糞尿や糞尿など、新鮮な有機物が毎日補充されている場合にのみ利益をもたらします。また、砕いた草、上、葉、家庭ごみ（特に野菜の皮）をバイオリアクターに混ぜることができます。

設置の効率は、原料の種類に大きく依存します。同じ質量で、最大のバイオガス収量は豚の糞尿と七面鳥の糞尿から得られることが証明されています。同様に、牛糞とサイレージは同じ負荷でより少ないガスを生成します。

家庭用暖房用のバイオ原材料の使用。

バイオガスプラントで使用できないものは何ですか？

嫌気性菌の活動を大幅に低下させたり、バイオガス生産のプロセスを完全に停止させたりする可能性のある要因があります。以下を含む原材料を許可しないでください。

• 抗生物質;
• 型;
• 合成洗剤、溶剤およびその他の「化学」;
• 樹脂（針葉樹のおがくずを含む）。

すでに腐敗している肥料を使用するのは非効率的です。新鮮な廃棄物または事前に乾燥した廃棄物のみを積み込みます。また、原材料の浸水は許可されるべきではありません-95％の指標はすでに重要であると考えられています。ただし、バイオマスの負荷を容易にし、発酵プロセスをスピードアップするために、バイオマスに少量の純水を追加する必要があります。肥料と廃棄物を薄いセモリナの粘稠度まで希釈します。

バイオマス活動を確保する方法

適切なバイオマス発酵のためには、混合物を加熱するのが最善です。南部地域では、気温が発酵の開始に寄与しています。北または中央車線に住んでいる場合は、追加の発熱体を接続できます。

プロセスを開始するには、38度の温度が必要です。それを提供するいくつかの方法があります：

• 加熱システムに接続された反応器の下のコイル。
• タンク内の発熱体;
• 電気ヒーターによるタンクの直接加熱。

生物学的塊には、バイオガスを生成するために必要なバクテリアがすでに含まれています。気温が上がると起きて活動を始めます。

自動加熱システムでそれらを加熱するのが最善です。コールドマスが反応器に入るとオンになり、温度が目的の値に達すると自動的にオフになります。このようなシステムは給湯ボイラーに設置されており、ガス機器店で購入できます。

30〜40度に加熱すると、処理に12〜30日かかります。それは、質量の組成と体積に依存します。 50度に加熱すると、細菌の活動が増加し、処理には3〜7日かかります。このような設置の欠点は、高温を維持するためのコストが高いことです。それらは受け取った燃料の量に匹敵するため、システムは非効率的になります。

嫌気性菌を活性化する別の方法は、バイオマス混合です。ボイラーにシャフトを個別に取り付け、必要に応じてハンドルを外側に持ってマスをかき混ぜることができます。しかし、あなたの参加なしに質量を混合する自動システムを設計する方がはるかに便利です。

家庭のニーズにバイオガスを使用することの特徴

このタイプのエネルギー資源の範囲は非常に広範囲です。バイオガスを燃料として利用することで、電気を生み出し、お湯や蒸気を得ることができます。道路輸送がバイオ燃料で燃料を供給されている実践からの多くの例があります。

しかし、そのような燃料を使用する際の農場での問題を回避するために、結果として生じるバイオガスの貯蔵庫を装備し、現場のガスタンクに適切な場所を割り当てることが非常に重要です。このタイプのバイオガスプラントは、廃棄物のない産業を生み出す可能性を開く装置です。

この点で、西ヨーロッパの個々の国は良い例です。

このタイプのバイオガスプラントは、廃棄物のない産業を生み出す可能性を開く装置です。この点で、西ヨーロッパの個々の国は良い例を示しています。

たとえば、デンマークでは、このタイプの燃料の生産は国の総エネルギー資源のほぼ20％に達しています。世界の広い地域（インドと中国）では、バイオガスプラントが数十万を占めています。

バイオ燃料の生産のための強力な産業設備。このような構造物は、大規模な農業構造物にバイオ燃料を完全に提供することができます。そのようなシステムの膨大な数が世界中で使用されています。そして量的成長は活発に続いています

バイオガス製造プロセスへの関心が世界中で大幅に高まっているのは当然のことです。

これは代替エネルギー源として分類され、将来と見なされるエネルギーオプションの1つであるため、農家、住宅および共同サービスの管理者、個人世帯の所有者、中小企業は技術の開発を注意深く監視しています。

石油ディーゼルに対するバイオディーゼルの利点

バイオディーゼルは地球を汚染しません。

既製燃料の購入について言えば、経済的な観点から、石油から作られた通常のディーゼル燃料は安価であるため、より収益性が高くなります。もしそうなら 自宅でのバイオディーゼル 購入したオイルからも高価です。バイオ燃料を生産することが有益である場合の唯一の選択肢は、あなた自身の石油を所有することです。そうでない場合は、通常のディーゼル燃料を購入し、それと一緒に加熱します。

あなたの家を暖めるためにバイオ燃料を使うことの強み：

• エネルギーキャリア供給を保管する方がはるかに安全です。発火温度は100度ですが、通常のディーゼル燃料は60度で発火します。
• バイオディーゼルは自然を散らかさず、硫黄含有量を最小限に抑えます。
• バイオディーゼルは二酸化炭素をほとんど排出しません。

バイオ燃料を保管する方が安全であるということは良いことですが、ここでもすべてが完璧というわけではありません。 3か月後、バイオディーゼルはその構成部分に分解し始め、これにはいくつかの制限が課せられます。

バイオリアクターを加熱する方法は？

バイオガスプラントの装置は、その地下の場所を想定しています。必要な容量の穴を用意する必要があります。その壁は気密補強され、プラスチック、ポリマーリングまたはコンクリートで仕上げることができます。

原材料の処理の強度は、気密性に依存します。理想的には、底が乾いた工場製のポリマーリングを購入する必要があります。これはより高価なソリューションですが、追加のシーリングを回避できます。

高分子材料は、湿気や攻撃的な環境に耐性があります。修理の必要はなく、破損した場合はすぐに交換できます。

したがって、特に冬には、バイオリアクターを加熱する必要があります。家庭用暖房システムに接続されたコイルを取り付けることができます。

別の方法は、電気加熱要素をインストールすることです。しかし、より費用効果の高い解決策は、暖房システムに接続することです。

バイオガスプラントは地下で行われる場合と行われない場合があります。別の方法があります。たとえば、別の部屋に配置されるバレルで実行できます。

たとえば、戦車を使用することもできます。このオプションは暖房を簡素化しますが、十分なスペースが必要です。

最も簡単なインストールの原則

単純なバイオガス生産システムの場合、バレルを反応器として使用できます。しかし、それはきれいでなければなりません。染料や毒素などの有毒粒子を含む容器は使用しないでください。これにより、微生物の生命活動をゼロにすることができます。

バレルは密閉する必要がありますが、バイオマスをロードし、ガスを排出し、使用済みの材料を取り除くための開口部が必要です。タスクを単純化するために、すべての操作を実行できるようにする普遍的な結論を出すことができます。まず、ケフィア密度に希釈されたバイオマスがこの穴から注がれます。後で、それはガスのために引き出された管が付いているコルクで締めることができます。

生物学的質量は有害な硫化水素を最大10％放出し、メタンの可燃性を悪化させる炭素を35％放出するため、バレルからのガス出口はフィルターを通過する必要があります。金属の削りくずが入ったフラスコを使用して硫化水素をろ過することができ、消石灰スラリーが炭素の除去に適しています。

フィルターを通過した後、ガスは貯蔵タンクに入る必要があります。この目的のために、コレクターを配置しなければならない大量の容器が適しており、それは青い燃料を節約するための容器でもあります。コレクターとしては、高密度の密封されたポリエチレンまたは古い車のカメラが適しています。

独自性

私たちの生産では、バイオ燃料を入手するための革新的なアプローチが使用されます。まず、原材料（藻類バイオマス）を合成して生産し、次にオイルを圧搾し、実証済みの技術を使用してバイオディーゼル燃料を生産します。非食品原料からバイオ燃料を取得するためのこのような根本的に新しいアプローチには、植物油からのバイオエネルギーの生産と比較して多くの利点があります。このような生産の主な利点は、油糧種子の収量とそのコスト（バイオディーゼル生産の主な原料として使用される菜種やその他の油）からの独立性であり、その価格はバイオ燃料生産の増加とともに上昇します。

消費者

私たちはB2Bスキームに取り組むことを計画しており、理想的には、関心のある1社のバイオディーゼル生産の全量を実施する予定です。このような企業には、以下に従事する企業が含まれる場合があります。

鉄道および道路輸送

石油販売

農産業会社

組織

商業組織CJSC「BioEnergoRoss」は、バイオディーゼル燃料の生産を目的としています。経営陣は組織の創設者でもあります。投資家には、投資した資金に相当する会社の株式の一部が与えられます。

マーケティング

製品

CJSC「BioEnergoRoss」は、主な製品であるバイオディーゼルと、2つの副産物であるグリセリンと牛および豚用の食品添加物（藻類のケーキ）を製造しています。

操作と安全規則

定期的なバッチの一定の積み込みと完成した肥料の積み下ろし、発酵条件の制御により、バイオガスプラントの正しい操作が保証されます。

専門会社は、バイオガスを生産するために有機発酵バクテリアのバッチを販売しています。

中温性、好熱性、好冷性の細菌があります。好熱性細菌が関与する有機物の完全発酵は12日で起こります。中温性細菌はよりゆっくりと働き、20日で原材料を処理します。

反応器内のバイオマスは、少なくとも1日2回攪拌する必要があります。そうしないと、表面にクラストが形成され、バイオガスが自由に排出されなくなります。寒い季節には、反応器を加熱して、最高の製品収量を得るための最適な温度を維持する必要があります。

反応器にロードされる有機混合物は、バクテリアの生命に有害であり、バイオガスの生産を遅くする防腐剤、洗剤、化学物質を含んではなりません。

バイオリアクターを正しく操作するには、ガス設備と同じ規則に従う必要があります。装置が気密であれば、バイオガスは適時にガスタンクに排出され、問題はありません。

ガス圧が基準値を超えたり、気密性が崩れると中毒になる場合は爆発の恐れがありますので、反応器内に温度・圧力センサーを設置することをお勧めします。バイオガスの吸入も人の健康に有害です。

自己構築のための指示

複雑なシステムを組み立てた経験がない場合は、ネットで拾うか、民家用のバイオガスプラントの最も簡単な図面を作成するのが理にかなっています。

デザインがシンプルであるほど、信頼性と耐久性が高くなります。後で、構築とシステム処理のスキルが利用可能になると、機器を作り直したり、追加の設備を取り付けたりすることが可能になります。

高価な産業構造には、バイオマス混合システム、自動加熱、ガス精製などが含まれます。家庭用機器はそれほど難しくありません。簡単なインストールを組み立ててから、発生する必要のある要素を追加することをお勧めします。

発酵槽の体積を計算するときは、5立方メートルに注目する価値があります。このような設置により、ガスボイラーまたはストーブが熱源として使用されている場合、50平方メートルの面積の民家を暖房するために必要な量のガスを得ることができます。

これは平均的な指標です。バイオガスの発熱量は通常6000kcal/m3以下です。

発酵プロセスが多かれ少なかれ安定して進行するためには、正しい温度レジームを達成する必要があります。これを行うには、バイオリアクターを土の穴に設置するか、信頼性の高い断熱材を事前に検討します。発酵槽のベースの下に水加熱パイプを配置することにより、基質の一定の加熱を確保することができます

バイオガスプラントの建設は、いくつかの段階に分けることができます。

ステージ1-バイオリアクター用のピットの準備

バイオガスプラントのほぼ全体が地下にあるため、ピットの掘り起こしと仕上げ方法に大きく依存します。壁を強化し、ピットを密閉するためのいくつかのオプションがあります-プラスチック、コンクリート、ポリマーリング。

最良の解決策は、底が空白の既製のポリマーリングを購入することです。それらは即興の材料よりも費用がかかりますが、追加のシーリングは必要ありません。ポリマーは機械的ストレスに敏感ですが、湿気や化学的に攻撃的な物質を恐れません。修理はできませんが、必要に応じて簡単に交換できます。

基質の発酵の強度とガス出力は、バイオリアクターの壁と底の準備に依存するため、ピットは慎重に強化され、断熱され、密閉されています。これは、最も困難で時間のかかる作業段階です。

ステージ2-ガス排水の配置

バイオガスプラント用の特別な攪拌機の購入と設置には費用がかかります。ガスドレナージを装備することで、システムのコストを削減できます。縦に設置されたポリマー下水管で、多くの穴が開けられています。

排水管の長さを計算するときは、バイオリアクターの計画された充填深さによって導かれる必要があります。パイプの上部はこのレベルより上にある必要があります。

ガス排水には、金属パイプまたはポリマーパイプを選択できます。前者はより強力ですが、後者は化学的攻撃に対してより耐性があります。なぜなら、ポリマーを優先する方が良いからです。金属はすぐに錆びて腐ります

基質は、完成したバイオリアクターにすぐにロードできます。発酵過程で放出されるガスにわずかな圧力がかかるように、フィルムで覆われています。ドームの準備が整うと、出口パイプからのバイオメタンの正常な供給が保証されます。

ステージ3-ドームとパイプの設置

最も単純なバイオガスプラントを組み立てる最終段階は、ドームトップの設置です。ドームの最高点にガス出口管を設置し、ガスタンクに引き込みます。これは必須です。

バイオリアクターの容量は、しっかりした蓋で閉じられます。バイオメタンと空気の混合を防ぐために、ウォーターシールが装備されています。また、ガスを浄化するのに役立ちます。発酵槽内の圧力が高すぎる場合に機能するリリースバルブを提供する必要があります。

この材料で肥料からバイオガスを作る方法についてもっと読む。

バイオリアクターの空きスペースはある程度ガス貯蔵の機能を果たしますが、これはプラントの安全な運転には十分ではありません。ガスは常に消費する必要があります。そうしないと、ドームの下の過圧による爆発が発生する可能性があります

原子炉を作ってバイオガスを使うのは有益ですか

バイオガスプラントの建設には、次の目的があります。

• 安価なエネルギーの生産;
• 消化しやすい肥料の生産;
• 高価な下水道への接続の節約。
• 家庭ごみの処理;
• ガスの販売から得られる可能性のある利益。
• 不快な臭いの強度を減らし、地域の環境状況を改善します。

バイオガスの生産と使用の収益性のグラフ

バイオリアクターを構築することの利点を評価するには、賢明な所有者は次の側面を考慮する必要があります。

• バイオインスタレーションのコストは長期的な投資です。
• 自家製のバイオガス設備とサードパーティの専門家の関与なしの反応器の設置ははるかに安価ですが、その効率も高価な工場のものよりも低くなります。
• 安定したガス圧を維持するために、農民は十分な量の動物の排泄物に長期間アクセスできなければなりません。電気や天然ガスの価格が高い場合やガス化の可能性がない場合は、設備の使用が有益になるだけでなく、必要になります。
• 独自の原材料ベースを持つ大規模な農場の場合、有益な解決策は、温室と牛の農場のシステムにバイオリアクターを含めることです。
• 小規模農場の場合、複数の小型原子炉を設置し、異なる間隔で原材料を積み込むことにより、効率を高めることができます。これは、原料の不足によるガス供給の中断を回避するのに役立ちます。

バイオガスとは何ですか？初心者向けガイド

バイオガスは、有機性廃棄物の分解から自然に生成されるバイオ燃料の一種です。食品や動物の排泄物などの有機物が嫌気性環境（酸素が存在しない環境）で分解されると、それらは主にメタンと二酸化炭素の混合ガスを放出します。この分解は嫌気性環境で行われるため、バイオガス生産プロセスは嫌気性消化としても知られています。嫌気性消化は、発酵プロセスを使用して有機物を分解する自然な形の廃棄物からエネルギーへの消化です。動物の糞尿、食品廃棄物、および下水はすべて、嫌気性消化によってバイオガスを生成できる有機物の例です。バイオガスのメタン含有量が高いため（通常50〜75％）、バイオガスは可燃性であるため、紺碧の炎を生成し、エネルギー源として使用できます。

バイオガス-廃棄物からの完全な燃料

新しいものが忘れられがちな古いものであることは誰もが知っています。したがって、バイオガスは私たちの時代の発見ではなく、古代中国で抽出する方法を知っていたガス状のバイオ燃料です。では、バイオガスとは何であり、どうすれば自分でバイオガスを入手できるのでしょうか。

バイオガスは、空気なしで有機物を過熱することによって得られるガスの混合物です。肥料、栽培植物の上部、草、またはあらゆる廃棄物を出発材料として使用できます。肥料は原則として肥料として使用されており、バイオ燃料の入手に役立つことを知っている人はほとんどいません。バイオ燃料を使用すると、居住区や温室を暖めたり、料理をしたりすることができます。

バイオガスのおおよその組成：メタンCH4、二酸化炭素CO2、硫化水素H2Sなどの他のガスの不純物、およびメタンの比重は最大70％に達する可能性があります。 1kgの有機物から約0.5kgのバイオガスが得られます。

生産に影響を与える要因は何ですか？

まず、それは環境です。暖かいほど、有機物質の分解とガスの放出の反応が活発になります。最初の不思議ではありません 生産工場 温暖な気候の地域では、バイオガスなどのバイオ燃料が使用されてきました。それにもかかわらず、バイオガスプラントの十分な断熱と温水の使用により、現在成功しているより厳しい気候条件でそれらを構築することはかなり可能です。

第二に、原材料。洗剤、抗生物質、その他の発酵プロセスを遅らせる可能性のある物質を含まずに、分解しやすく、組成に大量の水を含む必要があります。

YuriDavydovによるバイオインスタレーション

リペツク地方の発明者は、巧みな手で、家の中で「青いバイオ燃料」を抽出できる装置を作りました。彼自身と彼の隣人はたくさんの家畜ともちろん肥料を持っていたので、原材料の不足はありませんでした。

彼は何を思いついたのですか？彼は自分の手で大きな穴を掘り、その中にコンクリートの指輪を置き、ドームの形をした鉄の構造物で覆い、重さは約1トンでした。彼はこの容器からパイプを取り出し、それからピットを有機物で満たした。数日後、彼は牛の餌を調理し、受け取ったバイオガスで浴場を暖めることができました。その後、彼らは家庭のニーズのために家にガスを持ち込みました。

加工原料の推奨組成

この目的のために、混合物の水分含有量が60〜70％に達するまで、1.5〜2トンの肥料と3〜4トンの植物廃棄物を水で注ぎます。得られた混合物をタンクに入れ、コイルで摂氏35度に加熱します。このような条件下では、混合物は空気にアクセスすることなく発酵を開始し、より高い温度に加熱されます。これは、ガス発生反応に寄与します。ガスは特殊なチューブを介してピットから除去され、本来の目的に使用されます。マスターの手によって作られたインスタレーションのデザインは、図にはっきりと見えます。

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自家製バイオガスプラント：

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