RSS
 

Строительство » Отопление » Разное

Что за газ – биогаз?

22 Фев

Биогаз – это смесь газов, т.е. продукт обмена веществ метановых бактерий, который образуется в результате разложения органической массы. Основные компоненты биогаза: ≈ 70%-СН4 (метан), ≈ 30%-СО2 (углекислый газ) и небольшое количество H2S, H2 и N2. Теплотворная способность биогаза — от 5000 до 8000 ккал/м3, что фактически соответствует применяемым в народном хозяйстве и быту газовым смесям.

А можно ли в каждом загородном подворье, без особо сложных нанотехнологий, оборудовать такой себе маленький автономный Газпром? Ведь это и тепло и электроэнергия. Так как же получить биогаз?

Первыми получать и использовать биогаз стали китайцы еще за сотню лет до нашей эры. Вот уж воистину — без прошлого нет будущего! В современный период, благодаря таким глубоким историческим корням и программам государственной поддержке отрасли, в Китае очень широко используются биогазовые технологии — около 30 млн. штук в 2000. Начиная с середины 70-х гг., в этой стране ежегодно строилось около миллиона метантенков. К 1987 году их количество достигло 10 млн. штук. Сегодня КНР обеспечивает 30% (!) национальных потребностей в энергии за счет биогаза.

Загрузка и выгрузка биомассы «Из китайского руководства по биогазу».

Второе место в мире по производству биогаза занимает Индия, в которой еще в 30-е годы была принята первая в мире программа по развитию биогазовой технологии.

Глядя на пример этих стран, невольно задумываешься о нашей энергетике. И выводы, при всех имеющихся возможностях, неутешительные. Видать не хотим мы (или наши рукамиводители) избавиться от зависимости перед Россией. Кому-то это очень выгодно. Но явно не нам с вами. Исходя из известного постулата «спасение утопающих, это дело рук самих утопающих», рассмотрим возможность самостоятельного решения проблемы энергонезависимости отдельно взятого подворья.

Получение газа в домашних условиях предлагает Интернет-рубрика «Сделай сам»:

Смешать 1,5 тонны коровьего навоза и 3,5 тонны сгнившей листвы, ботвы и прочих отходов. Добавить в смесь воды до 60 — 70 процентов влажности. Заложить смесь в яму и с помощью змеевика разогреть до 35 градусов. Дальше смесь начнет бродить и без доступа воздуха сама разогревается до 70 градусов. Время производства газа из навоза — две недели. Чтобы купол под давлением газа не слетел с ямы, к нему с помощью тросов необходимо прикрепить противовес. В день установка вырабатывает до 40 кубометров голубого топлива. Пяти тонн смеси ей хватает на шесть месяцев.

Энергетическую проблему Давыдов решил так. Вырыл большую яму. Уложил в нее огромные бетонные кольца: сам отливал! Накрыл ее железным колоколом весом в тонну. Трубы в сторону от агрегата отвел. А потом собрал у всех соседей навоз, заполнил пахучей массой установку и стал ждать. Соседи поначалу подумали, что он спятил.

- За раз надо пять тонн говна, — безо всяких там словесных изысков, по-простецки, описывает мне технологический процесс Людмила Петровна. — Уже через несколько дней купол начинает наполняться газом. Летом, когда жарко, дело быстрее идет, зимой чуть помедленнее. Если газ не стравливать, может здорово рвануть! Один раз я замешкалась, так купол из-под земли на полтора метра вышел. Давыдовы сначала собственным газом баньку отапливали, еду на нем поросятам варили, а потом и в дом его провели. Шестилетний сынишка Славка бегает зимой по комнатам в шортиках и босиком: тепло!

Яма, бочка, цистерна, емкость, куда загружается самая различная органика и где она потом бродит без доступа воздуха и выделяет биогаз, называется биореактор, ферментатор или метантенк. Объемы метантенков могут варьировать в больших пределах — от 1 м3 до 5 тыс. м3. Они делятся на метантенки разовой загрузки и непрерывной.

  • В первых весь объем реактора загружается за один раз, и сбраживание осуществляется в течение 3-4 месяцев. После завершения процесса метантенк опорожняется и загружается следующей порцией сырья.
  • В реакторе с непрерывной загрузкой сырье для сбраживания подается порциями, выдавливая при этом эквивалентное количество сброженного сырья.

Можно отметить и поныне действующую малую установку, смонтированную во дворе проживающей в городе Обухове (Киевская обл.) семьи Герасимцов. Мощности этой установки (объем реактора — 2,5 м3) хватает для переработки навоза, полученного от содержащейся на личном подворье скотины (коровы, нескольких свиней, домашней птицы), и выработки газа для бытовых нужд.

Украинские, российские, белорусские и др. производители предлагают, в основном, второй тип биорекатора с непрерывной загрузкой. А если у меня нет коровы и прочей живности? А если я живу в пригородном коттедже на 6-8-10 сотках земли, но тоже хочу свой маленький Газпром? Тогда мне нужен метантенк с разовой загрузкой. Осенью загружаю купленным навозом, пометом, собранной листвой, ботвой, очистками картошки и прочей найденной органикой, устроенный в сарае биореактор-метантенк, кубов, эдак, на 6, а то и 10. И до весны мне хватит газа, чтобы отапливать дом, греть воду и получать от миниэлектростанции, к примеру, «Universal СС-5000-NG/LPG-B 380V L2», работающей от природного газа (биогаза), мощностью 5 кВт., с системой стабилизации и накопления, необходимое количество электроэнергии. Хотя лучше здесь использовать двигатель внешнего сгорания – двигатель Стирлинга. Тогда биогаз и очищать не надо. Но для нашей страны, как и для всего СНГ, — это еще недосягаемо.

Пока у нас электроэнергия ещё относительно дешевая, миниэлектростанцию можно держать как резервный источник, на частые случаи отключения из-за обрыва проводов налипшим снегом, замыкания из-за ветра, нетрезвости местных электриков и пр. Но, в общем и целом, и Газпром с их повышением цен до уровня мировых, и наши приватизированные облэнерго, мне будут уже «до лампочки». Уж навоз то я куплю всегда. Правда навоза потребуется ой как немало.

Это, конечно, сильно утрированный и упрощенный взгляд на «домашнюю энергетику». Понятно, что потребуется и постоянная (читай ежедневная) загрузка органики в биореактор, и газгольдер для хранения газа (хотя возможно использовать и камеры тракторных колес), и автоматика, и, возможно, компрессор для закачки газа в баллоны, и трубопровод с клапанами и пр. И понятно, также, что все это стоит денег. Но эти расходы довольно быстро окупаются, да и сама энергонезависимость тоже чего-то, да стоит.

В среднем полутораэтажный коттедж 150-200 м2 на отопление и горячее водоснабжение потребляет 450-500 м3 газа в месяц. При стоимости 1000 м3 российского газа для потребителя 200 долларов и выше (с учетом прокачки до потребителя, услуг и накруток торгующей организации, облгаза, налогов и пр.), нетрудно подсчитать, что в месяц потребление коттеджем газа составит около 100 долларов США зимой и 50 летом. А если коттедж в 2-3 этажа и метров 600-800 площади, если термосопротивление его стен 2,5 и топить его зимой необходимо полностью, а не несколько комнат (и на кой ляд тогда другие комнаты)? А если вскоре цена на газ станет как в Германии за 400 долларов? Считайте сами.

Биогенераторная установка состоит из бака (5) , куда загружается биомасса (навоз и органические отходы), закрываемого внутренним баком (2), в который встроена мешалка (4) и труба догрузки (3). В установку помещается 1 тонна органического вещества, что образует от 1,5 до 2,5 м3 газа в сутки в течении полугода. (А если установка будет на 6-10 м3 ? Прим. автора). Выработка газа начинается через 6-8 дней после загрузки. Установка должна находится на открытом воздухе. Летом температурный режим позволяет работать без утепления, в зимнее время над установкой закрепляют каркас из полиэтиленовой пленки.

С теплом и электроэнергией немного разобрались. Теперь несколько слов о топливе для наших автомобилей.

Создание двигателей автотранспортных средств, работающих на газе с низкой теплотой сгорания, как у биогаза, представляет определенные трудности. Поэтому целесообразнее использовать не биогаз, а получаемый из него биометан. Для этого из биогаза удаляют СО2 и другие примеси. Получаемый газ имеет однородный состав, содержащий 90-97 % метана СН4 с теплотой сгорания 35-40 МДж/м3. Очистка биогаза от двуокиси углерода может производиться различными способами. Наиболее распространенные: промывка газов через жидкие поглотители (например, воду), вымораживание, адсорбция при низких температурах. Все это технологически не столь сложно и может уместиться в том же «энергосарае» любого подворья.

Биометан может применяться в автомобилях как моторное топливо либо в компримированном (сжатом), либо в криогенном (сжиженном) состоянии. В сжиженном, конечно, значительно лучше. Но тогда потребуются теплоизолированные криогенные ёмкости-баки. Поэтому используем в сжатом состоянии.

Применение биометана в качестве топлива для ДВС осуществляется путем использования серийно выпускаемой топливной аппаратуры для природного газа с коррекцией соотношения топливо-воздух. Основным сдерживающим фактором широкого применения сжатого биометана в качестве моторного топлива, как, впрочем, и компримированного природного газа, является транспортировка толстостенных баллонов, составляющих до 96 % веса топливной системы. Но! Это топливо может быть получено на своем подворье, а не на АЗС или АГНКС.

Построив предлагаемый нами дом с наружными стенами из глино-соломенной смеси и коэффициентом сопротивление передачи тепла 9 и выше, оборудовав его пассивными и активными солнечными элементами, Вы уже практически решите задачу энергоэффективности. А оборудовав своё поместье биореактором, Вы решите ещё и проблему энергонезависимости. Главное, чтобы биогаз у Вас был! Вот пример использования газа для производства тепла и электроэнергии в доме или квартире.

Устанавливается на кухне. Места занимает – как небольшая посудомоечная машина. Обеспечивает тепло и 1,2 кВт электроэнергии. Внутри все тот же двигатель Стирлинга. Этим двигателем внешнего сгорания у нас в стране и в СНГ практически никто не занимается. А это завтрашний день малой энергетики. Многие развитые страны вплотную занялись производством таких двигателей. У нас же, только говорят об огромном научном потенциале страны и значении наукоемких технологий. А на деле мы, как всегда, в хвосте у мира всего.

Ну а тем, кто занимается еще садоводством и огородничеством следует знать, что:

  • Биогаз – это здоровье в вашем доме. В результате утилизации навоза в биогазовых установках, а не складирования его на приусадебных участках, падает уровень заражения среды болезнетворными бактериями. Исчезают неприятные запахи от разложения биоотходов и мухи, личинки которых выводятся в навозе.
  • Биогаз – это источник плодородия вашего огорода. Твердая фракция, получаемая из метантенка – это наилучшее органическое удобрение. Из нитритов и нитратов, содержащихся в навозе и отравляющих ваш урожай, получается чистый азот, который так необходим растениям. При переработке навоза в установке погибают семена сорняков, и при удобрении огорода метановым флюентом (переработанным в установке навозом и органическими отходами) у вас будет уходить гораздо меньше времени на прополку. А урожай какой будет!
  • Биогаз – доходы из отходов. Пищевые отходы и навоз, которые скапливаются в хозяйстве, являются бесплатным сырьем для биогазовой установки. После переработки мусора вы получаете горючий газ, а также высококачественные удобрения (гуминовые кислоты), являющиеся основными составляющими чернозема.

Читать далее

  • 26.01.2012 -- Автономный частный дом
    Наверное, многие из вас слышали о нетрадиционных методах производства энергии. Эти методы применимы для понятия самостоятельный дом. В номенклатуре он также иногда именуется как автономный дом. Так...
  • Компост19.02.2012 -- Компост и компостная яма
    Компост — продукт микробиологического преобразования почти любых органических веществ в ценнейшее удобрение. Помимо того, что он обеспечивает сбалансированное питание для растений, его применение прек...
  • 31.01.2012 -- Вреден ли ламинат для здоровья
    При выборе любого материала, одной из составляющих для его оценки, является его безопасность для жизни и здоровья человека. Это касается абсолютно всего и в частности стройматериалов. Ведь эти материа...
  • 31.01.2012 -- Автономное газоснабжение дома
    Когда владельцы домов и коттеджей задумываются о том, на каком виде топлива обогревать дом, специалисты часто советуют им автономное газоснабжение. И это неудивительно. Дело в том, что газ – самый деш...
  • 29.01.2012 -- Светодиодное освещение — сберегает и энергию и кошелек
    В наши дни тема энергосбережения стала как никогда актуальна, и дело тут не только в призывах властей или грядущем прекращении производства ламп накаливания. Ежегодно растущие расходы на электроэнерги...
 

Добавить комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться.