집에서 분뇨로 직접 손으로 바이오 연료를 만드는 방법

모든 종류의 원자재를 처리하는 현대 기술은 집에서 직접 분뇨로부터 바이오 연료를 얻는 문제를 성공적으로 해결할 수 있는 가능성을 열어줍니다. 또한, 폐기물 처리의 새로운 원리 덕분에 집에서 직접 손으로 바이오 연료를 만들어 농작물용 비료를 동시에 생산할 수 있습니다.

이에 필요한 것과 생물 반응기를 올바르게 만드는 방법-우리 기사에서 이러한 문제를 자세히 고려할 것입니다. 우리는 바이오가스 생산을 위한 최고의 원료 선택에 대한 권장 사항을 제공하고, 결과적으로 얻은 연료를 가정용으로 사용하는 특징을 분석합니다.

물론 가장 쉬운 방법은 기성 산업 플랜트를 구입하는 것입니다. 그러나 높은 비용으로 인해 우리는 생산 시스템을 직접 제작하기 위한 옵션을 고려해야 합니다.

바이오가스의 정의에 대해 간략히 설명합니다.

과학적 정의에 따르면, 바이오가스는 대량의 생물학적 폐기물의 발효 과정의 결과로 얻은 제품입니다. 이 경우 발효산물은 메탄이나 수소이다.

메탄(또는 수소)의 형성은 세 가지 유형의 박테리아의 중요한 활동의 ​​결과로 발생합니다.

• 가수분해;
• 산 형성;
• 메탄을 형성합니다.

고품질 발효 생성물은 가스 혼합물의 구성으로 간주되며 그 함량은 메탄 50-85%, 이산화탄소 15-50% 및 황화수소 5% 미만의 비율로 분포됩니다.

대체 에너지 생산의 블록 다이어그램은 대략 다음과 같습니다. 이 경우 대체 에너지인 바이오 연료를 생산하는 데 매우 적합한 전통적인 가정용 원자재가 사용됩니다.

이 가스 혼합물은 필터를 통과하여 CO의 존재를 제거합니다.² 그리고 H²S, 그 이후에는 순수한 생물학적 메탄이 남습니다. 이러한 가스는 가정용 및 산업용으로 사용되는 천연가스와 다르지 않습니다.

고품질 생물학적 가스 혼합물을 얻기 위한 원료는 일반적으로 다음과 같습니다.

• 분뇨 및 새 배설물;
• 알코올 생산 폐기물(증류액);
• 잉여 양조 생산량(맥주 곡물);
• 배설물 및 어류 폐기물;
• 사탕무 펄프, 가정 쓰레기, 잔디 등

이는 사용이 허용된 모든 원자재의 일부일 뿐입니다. 그러나 이 목록조차도 지속적으로 바이오가스 생산을 확립할 수 있는 원자재 목록이 얼마나 다양한지를 보여줍니다.

기존의 많은 농장 중 하나의 요구 사항에 맞게 맞춤화된 바이오 연료 생산 공장입니다. 역은 규모는 작지만 개인 농업의 요구를 완벽하게 충족합니다.

가스 혼합물의 체적 수율은 사용된 원료의 유형과 그 안에 있는 건조 물질의 함량에 따라 직접적으로 달라집니다. 그래서 사업에 소분뇨를 사용한다면 실제로 1톤의 분뇨로 50~60m를 얻을 수 있습니다.³ 바이오 연료, 최대 60%의 메탄을 함유하고 있습니다.

최고의 원료는 지방 함량이 높은 폐기물이라고 믿어집니다. 전통적인 바이오연료 생산 공장을 통해 1톤의 지방 폐기물을 처리하면 최대 1300m3를 생산할 수 있습니다.³ 메탄 함량이 90%에 도달하는 가스 혼합물.

가공 농업 모듈을 만드는 방법은 무엇입니까?

폐기물을 바이오연료로 처리하는 시스템을 만들기 위해서는 최소한 해당 장치의 작동원리와 회로에 대한 이해가 필요하다.

생물반응기 설치 계획: 1 – 생물반응기; 2 – 교반기; 3 – 히터; 4 – 펌프; 5 – 필터 요소; 6 – 가스 압축기; 7 – 가스 탱크; 8 – 분뇨 수집가; 9 – 비료 생산량(슬러지); 10 – 난방 제어판

두 가지를 모두 고려해 봅시다. 하지만 본격적인 설치를 구성하는 것은 상당히 번거롭고 비용이 많이 듭니다. 집에서는 원칙적으로 재활용 스테이션과 유사한 것만 만들 수 있습니다. 그러나 일부 시도는 성공했습니다.

바이오설치의 작동 원리

바이오연료 생산 기술은 일반적으로 다음과 같은 시스템 접근 방식을 지원합니다.

1. 생물반응기(용기)에는 분뇨가 채워져 있습니다.
2. 일정 시간 동안 반응기 내부에서는 발효 과정이 진행됩니다.
3. 기체 환경이 형성됩니다.
4. 가스가 반응기에서 제거되고 있습니다.
5. 가스 혼합물은 정제되어 연료로 사용됩니다.

생성된 가스 혼합물의 조성은 다양한 물질의 포화도가 상당히 높은 것이 특징입니다. 가장 큰 비율의 구성 요소는 메탄(60%), 이산화탄소(35%) 및 황화수소(5%)를 포함한 기타 물질입니다.

혼합 가스 분포 다이어그램은 다음과 같습니다. 1 – 메탄 함량은 약 63-65%입니다. 2 – 이산화탄소 함량 약 30-33%; 3 – 황화수소 함량 약 2%; 4 – 암모니아 함량 약 1%; 5 – 수소 함량 약 1%

한편, 가정 생산의 가스 생성 스테이션을 효과적으로 운영하려면 동물계 대표자들의 상당한 양의 폐기물이 필요합니다.

따라서 집 (국가)에서 바이오 연료를 얻는 문제를 해결하기 위해 가장 먼저 주목해야 할 것은 가공 공장의 원료 공급원의 가용성입니다.

자신의 손으로 생물 반응기 만들기

원자재의 출처를 결정한 후에는 다음으로 가정(또는 국가) 생물반응기의 위치를 ​​결정해야 합니다. 반응기 자체는 처리를 위한 분뇨 원료의 일일 섭취량을 기준으로 한 부피로 내구성이 뛰어난 밀봉 용기입니다(참고: 100m를 구함).³ 가스 혼합물에는 약 1톤의 분뇨가 필요합니다.

분뇨 유형과 생산된 바이오가스 양 사이의 관계 표

생성된 가스의 양 측면에서 특정 유형의 생물학적 폐기물의 효율성을 보여주는 표입니다. 표에서 볼 수 있듯이 가장 효과적인 것은 돼지 분뇨로 가장 많은 양의 바이오 연료를 생산할 수 있습니다.

이러한 컨테이너는 고전적인 계획에 따라 차단 밸브 및 기타 기술 도구가 장착된 견고한 기반 위에 설치되어야 합니다. 볼트 고정과 밀봉 개스킷을 사용하여 용기의 상부를 제거 가능하게 만드는 것이 좋습니다.

사이클 연속성을 보장하려면 저장 탱크에 인공 가열 모듈을 장착해야 합니다. 여름에 분뇨 발효 효율과 가스 생성 속도가 외부 온도 조건에 따라 완전히 보장되면 겨울에는 상황이 달라집니다.

생물반응기의 겨울철 작동을 위해서는 이미 영하 4-10°C에서 발효 박테리아의 활동이 중단되었기 때문에 인공 가열이 필요합니다. 따라서 용기는 고품질의 단열재를 갖추어야 합니다. 미네랄울을 사용한 고전적인 단열 방법이 이에 적합합니다.

겨울철 작동을 위해 생물반응기를 격리하는 좋은 예입니다. 미네랄 울은 단열재로 사용되었습니다. 탈지면의 최상층은 호일 소재로 덮여 있습니다.

난방을 구성하는 데는 여러 가지 옵션이 있습니다. 예를 들어, 전기 히터 또는 물 가열 시스템(워터 재킷)을 사용합니다.

가열 회로의 전력은 효과적인 바이오매스 발효 공정을 달성하는 데 필요한 반응기 내부의 최적 온도인 25~40°C를 기준으로 계산되어야 합니다.

히터 외에도 바이오매스의 발효 활성은 정체 정도에 따라 영향을 받습니다. 기본적으로 탱크 내부에서는 분뇨 물질이 지속적으로 움직여야 합니다. 바이오매스의 이동은 발효 과정을 향상시키고 가스 성분을 얻는 시간을 단축시킵니다.

분뇨 처리 및 바이오 연료 생산을 위한 여름 설치 옵션입니다. 이 경우 가열은 원자로탱크를 담그는 콘크리트 수조 형태로 이루어진다. 그러나 이 설비는 겨울에는 사용할 수 없습니다.

움직임을 조직화하는 문제는 생물반응기 설계에 특수 기계 교반기를 도입함으로써 해결됩니다. 이 장치의 샤프트는 회전 동작을 수행하는 저속 모터의 샤프트에 연결됩니다. 혼합 과정을 켜고 끄는 것은 수동 또는 자동으로 수행할 수 있습니다.

우리 웹사이트에는 다음과 같은 내용을 제공하는 또 다른 기사가 있습니다. 설치 지침 개인 주택에 필요한 바이오가스를 얻기 위해.

바이오가스 및 비료 생산 공정

기술적으로 가정에서 바이오연료를 생산하기 위한 시스템 설계에는 용량의 약 1/3까지 분뇨를 용기에 적재하는 작업이 포함됩니다. 분뇨를 적재하기 위해 밀봉된 도어가 있는 적재 해치가 만들어집니다. 생물반응기의 나머지 자유 상부 영역은 방출된 가스를 축적하는 데 사용됩니다.

일반 200리터 배럴을 기반으로 제작된 수제 소형 생물반응기입니다. 원칙적으로 생물학적 연료에 대한 적당한 수요를 충족시키기 위해 개인 가정에서 사용하기에 매우 적합합니다. 이는 실제 집에서 바이오연료를 생산할 수 있는 것과 동일한 디자인이다.

출구 구멍은 용기의 상부 및 하부 레벨에 만들어져야 합니다. 상단에는 가스 배출구가 있고 하단에는 처리된 분뇨(비료)를 배출하는 배출구가 있습니다. 또한 공정을 모니터링하기 위해 용기 상부 영역에 관찰 창을 설치하는 것이 좋습니다.

가스 혼합물을 배출하는 파이프는 밀봉된 파이프로 분리기와 워터 씰의 기능을 동시에 수행하는 장치에 연결됩니다. 통신에는 작은 직경(25-32mm)의 파이프(금속 또는 폴리에틸렌)가 사용됩니다.

분리기 자체는 물로 채워진 비교적 작은 용량의 용기입니다. 물기둥을 통과하는 가스는 정화되어 배출됩니다. 가스 홀더 그런 다음 소비자에게 제공됩니다.

2단계 분리기 설계의 예 - 생물반응기에서 나오는 가스 혼합물을 공급하기 위한 유압 밸브. 이 여과 옵션을 사용하면 고품질의 정제된 제품을 얻을 수 있습니다.

반응기의 하부 파이프(폐분뇨-슬러지 배출구용)를 가능한 한 큰 직경으로 만드는 것이 좋습니다. 차단 밸브 (밸브)가 연결되고 슬러지 수집 탱크에 배수구가 만들어집니다. 농장에서 사용된 물질은 비료로 성공적으로 사용될 수 있습니다.

우리는 필요한 용기 부피 결정, 바이오리액터의 효율성 계산 및 바이오가스 사용 타당성에 대한 자세한 정보를 검토했습니다. 다음 기사.

분뇨 덩어리의 구성은 어떻게 되어야 합니까?

생물반응기에 투입되는 분뇨의 질량은 단순히 어떤 품질에 적합한 원료로 간주되어서는 안 됩니다. 물질의 구성 요소는 발효 과정에서 근본적으로 중요합니다. 실제로, 기판 입자의 감소는 더 나은 공정 효율성을 동반한다는 것이 알려져 있습니다.

기질의 뚜렷한 섬유질과 박테리아 상호 작용 영역의 증가는 분뇨 덩어리의 급속한 분해에 기여하는 주요 기준입니다. 이 상태에서 분뇨 원료를 가열하고 혼합하면 표면에 침전물이나 막이 형성되지 않아 가스 혼합물의 여과가 크게 단순화됩니다.

반응기에 넣기 위한 분뇨 덩어리 준비. 단기간에 상당한 양의 바이오 연료를 얻으려는 경우이 절차는 다른 모든 것보다 덜주의를 기울입니다.

원료의 분쇄 정도에 따라 발효 기간이 결정되고, 이는 결국 생성되는 가스의 양에 영향을 줍니다. 따라서 발효시간을 단축시키기 위해서는 원료를 잘 분쇄하는 것이 필요하며, 분쇄품질이 좋을수록 발효기간은 짧아진다.

가정용 바이오가스 사용의 특징

이러한 유형의 에너지 자원의 적용 범위는 매우 광범위합니다. 바이오가스를 연료로 사용하여 전기가 생산되고, 온수나 증기가 생산됩니다. 바이오연료를 차량 연료로 사용하는 실제 사례는 많습니다.

그러나 이러한 연료를 사용할 때 농장에서 발생하는 문제를 방지하려면 생성된 바이오가스를 위한 저장 시설을 마련하고 할당하는 것이 매우 중요합니다. 가스 탱크의 올바른 위치 위치가 켜져 있습니다.

이러한 유형의 바이오가스 플랜트는 폐기물 없는 생산 가능성을 열어주는 장비입니다. 이와 관련하여 서유럽의 개별 국가가 좋은 예입니다.

예를 들어, 덴마크에서는 이러한 유형의 연료 생산이 국가 전체 에너지 자원의 거의 20%에 달했습니다. 인도와 중국 등 세계의 넓은 지역에서 바이오가스 플랜트의 수는 수십만 개에 이릅니다.

바이오연료 생산을 위한 강력한 산업 시설. 이러한 구조물은 대규모 농업 구조물에 바이오연료를 완전히 공급할 수 있습니다. 전 세계적으로 유사한 시스템이 엄청나게 많이 사용되고 있습니다. 그리고 양적 성장이 활발하게 지속되고 있습니다.

바이오가스 생산 공정에 대한 전 세계적 관심이 크게 증가한 것은 당연한 일입니다.

이는 대체 에너지원으로 분류되고 미래를 내다보는 에너지 옵션 중 하나이므로 농부, 주택 및 공동 서비스 관리자, 개인 농장 소유자 및 중소기업은 기술 개발을 면밀히 모니터링하고 있습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

127리터 플라스틱 탱크를 사용하는 바이오가스 생산 장치 검토. 장치의 특징 및 작동 팁.

시설 사용에 대한 특별한 관심은 음식물 쓰레기 처리 주제가 여전히 관련이 있는 레스토랑 소유자와 미식 분야에서 나타납니다. 이를 바탕으로 농장의 이익을 위해 유기 폐기물을 저렴하게 재활용할 수 있는 좋은 기회가 있습니다. 마지막으로, 바이오연료 생산 기술은 다른 에너지 음료 생산에서는 말할 수 없는 실질적인 환경 보존을 의미합니다.

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