Биогазовая установка своими руками – почему бы и нет?

Обогрев жилых домов в сельской местности с помощью дровяных печей или природного газа постепенно уходит в прошлое. Ему на смену приходят промышленные биогазовые установки, с помощью которых люди уже производят газ метан, электроэнергию и удобрения для почвы.

Споры о производстве метана

В середине 60-х годов прошлого века на страницах журнала "Наука и жизнь" часто появлялись публикации ученых о технологиях и приборах будущего. Но чертежи "ветряных мельниц", кремниевых пластин, превращающих солнечный свет в электричество, а также наземные и подземные цистерны для складирования биологических отходов, которые потом должны были превратиться в газ метан, воспринимались как научная фантастика.

В конце ХХ века мнения о пользе и выгоде альтернативных источников энергии полностью изменились. Именно тогда в США, Франции, Великобритании и в ФРГ приступили к производству первых биогазовых установок.

Рисунок наглядно поясняет принцип действия биогазовой установки, которая может обеспечить газом и электричеством населенный пункт, где есть своя животноводческая ферма.

По этой схеме во многих странах Западной Европы и в некоторых регионах СНГ уже построены самые современные комплексы по переработке фекалий животных и различных сельскохозяйственных отходов в газ метан с последующим его преобразованием в электроэнергию.

Принцип действия биогазовой установки прост.

• Возле хлевов, конюшен, свинарников или курятников строится герметичный резервуар, в который будет поступать навоз или птичий помет, разбавленный водой с добавлением растительных смесей. Емкость с фекалиями должна быть хорошо герметизирована, чтобы неприятные запахи не распространялись.

• Недалеко от сборника фекалий строится наземный или подземный железобетонный бункер со съемной, но герметичной крышкой в форме колокола или полукруга с отверстием для подключения трубы газопровода.

• Сборник фекалий и бункер, куда будет загружаться навоз и другие отходы сельскохозяйственных продуктов, должны быть соединены трубой с установленным в ней насосом. Это во многом облегчит закладку биомассы и создаст автоматическую перекачку навоза в бетонный резервуар.

• Любая собственная биогазовая установка свободно размещается на площади в 10 кв.м. Рядом с бункером устанавливается большой газовый баллон или цистерна, где постепенно будет накапливаться производимый в резервуаре метан.

• Газосборник соединяется трубопроводом с газовой плитой или с печью, имеющей функцию газового генератора в котельной. В ней будет происходить сжигание метана для подогрева воды или выработки электроэнергии.

В железобетонном резервуаре, как видно на схеме, должно быть три отверстия:

1. Для закачивания фекалий в бункер;

2. Для отвода газопровода;

3. Для выгрузки отработанного сырья, перегнившего навоза и растительных отходов.

Схема биореактора:

Опыт зарубежных и отечественных фермеров свидетельствует о том, что отработанная в бункере биологическая масса своих минеральных свойств не теряет, потом ее можно применять в качестве удобрений на полях.

Разнообразие конструкций частных биогазовых установок

Монтаж любой биогазовой установки промышленного масштаба и заводского производства оценивается в сотни тысяч долларов или евро, чего рядовые граждане себе позволить не могут.

Но есть немало примеров самостоятельной сборки подобных конструкций биогазовых установок, которые доказывают, что можно обойтись без сложных технических "наворотов".

Вот несколько примеров с использованием самых обычных бочек емкостью 200 и 650 литров.

Технология создания 200-литрового биореактора

Для создания небольшого биологического реактора вполне подойдет обычная металлическая бочка на 200 литров с запаянным верхом и с входным отверстием, через которое будет производиться загрузка коровьего навоза, разбавленного водой. Емкость должна быть установлена вертикально.

1. Перед ее использованием в качестве бункера для сбраживания биомассы вверху в вертикальном положении необходимо вварить шаровой кран со штуцером, к которому затем будет подключен резиновый или пластиковый шланг, ведущий к газовой колонке или плите.

2. Внизу бочки вырезается отверстие для выгрузки отработанной биомассы.

3. Биологическая смесь, загружаемая в бочку, должна быть жидкой, как манная каша. Ею необходимо заполнить реактор на 70%.

4. С помощью губки надо обмазать мыльным раствором всю поверхность, чтобы проверить ее на герметичность.

По словам автора этой конструкции, через 2 или 3 часа в бочке начнет скапливаться углекислый газ. Для его отвода потребуется кусок шланга, соединенный со штуцером, и прозрачная пластиковая бутылка, заполненная водой. В нее необходимо опустить второй конец шланга. Бульканье в воде будет лучшим свидетельством того, что внутри реактора происходит сбраживание биомассы.

Коровий навоз, смешанный с листвой и хорошо разбавленный водой, начинает выделять метан на 15 день, свиной или овечий – на 30 или 40 сутки.

Это устройство использовалось в Узбекистане, где дневная температура достигает 38°С, а ночная не опускается ниже 25°С. Процесс брожения, утверждает конструктор, проходил без дополнительного подогрева емкости. Только в районах с более холодным климатом под дном бочки потребуется установка обогревательного тента.

Биологический реактор в бочке на 650 литров

Более сложную конструкцию для получения метана из индюшиного и утиного помета предлагают мастера из России.

Резервуар находится во дворе рядом с птичником. В одну из боковых стенок бочки вмонтирован рычаг перемешивающего устройства. На противоположном конце емкости, сверху, приварен металлический сантехнический раструб с заглушкой. Он выполняет функцию загрузочного клапана.

Еще один раструб такой же формы приварен внизу второй боковой стенки. Это разгрузочный клапан. К нему подключается шланг с электронасосом, который выводит отработанную биомассу в специальную тару.

Посредине бочки приварена металлическая трубка, где установлен газовый сепаратор и подключен резиновый шланг, ведущий к газовой колонке.

Метан, поступающий из резервуара в колонку, воспламеняется мгновенно. Биологическим газом в этом хозяйстве подогревают воду до температуры 50-60°С, отапливают баню и готовят пищу на плите.

Газа, выработанного за день в реакторе, как утверждает хозяин, хватает на 4-5 часов работы одной конфорки. Однако конструктору пришлось самостоятельно увеличить диаметр форсунок в колонке и конфорок на газовой плите.

Заглубленный биологический реактор

Такая конструкция подойдет людям, которые планируют производить биологическое топливо в больших объемах, по всем правилам пожарной безопасности, но у которых ощущается острая нехватка земельных площадей.

Пошаговая инструкция:

1. На глубине 1,8 или 2 м выкопайте котлован круглой или квадратной формы, по обе его стороны сделайте рукава загрузки и выгрузки биомассы;

2. По контуру ямы установите опалубку и произведите монолитное бетонирование стен и пола;

3. Толщина стенок должна быть не менее 10-15 см;

4. Забетонированные стены для большей прочности обложите полнотелым кирпичом;

5. Если в качестве крышки-купола установки будет использоваться плотное резиновое покрытие, в стенках бункера реактора на полуметровой высоте от верха забетонируйте стальные крюки, на которые будет одеваться резиновое покрывало;

6. В прорезиненной накидке проделайте отверстие для подключения трубы или шланга газоотводной трубки и проведите его герметизацию;

7. Если в качестве покрытия будет использоваться стальная или алюминиевая крышка, в нее также необходимо вварить штуцер для подключения газоотводящего шланга или трубки.

Моделей биогазовых установок, сделанных жителями России, Беларуси и Украины собственноручно для своих личных хозяйств, очень много. Люди охотно делятся своими индивидуальными ноу-хау с фотографиями и видеороликами на разных сайтах.
При строительстве биогазовой установки главное понять суть, назначение и посчитать прибыль от эксплуатации личного реактора.

Жителям сельской местности хорошо знакомы случаи отключения электричества из-за сильного ветра, грозового ливня или снегопада. Но когда в хозяйстве будет функционировать индивидуальная биогазовая установка и газовый генератор отечественных или зарубежных производителей, работающий на метане, вопрос с выработкой электроэнергии для домашних нужд можно будет считать закрытым.