Как сделать биотопливо своими руками из навоза в домашних условиях

Особенности применения биогаза для хозяйственных нужд

Область применения этого вида энергоресурса достаточно обширна. Благодаря использованию биогаза в качестве топлива производят электрическую энергию, получают горячую воду или пар. Есть множественные примеры из практики, где биотопливом заправляют автомобильный транспорт.

Но, чтобы в хозяйстве не возникало проблем при использовании такого топлива, чрезвычайно важно обустроить хранилище для полученного биогаза, выделив правильное место под газгольдер на участке. Биогазовые установки подобного типа являются оборудованием, благодаря которому открываются возможности создания безотходных производств

В этом плане удачный пример демонстрируют отдельные страны Западной Европы

Биогазовые установки подобного типа являются оборудованием, благодаря которому открываются возможности создания безотходных производств. В этом плане удачный пример демонстрируют отдельные страны Западной Европы.

Например, в Дании производство этого вида топлива достигло планки почти в 20% от общей массы энергоресурсов страны. В крупных регионах мира – Индии и Китае – счёт биогазовых установок идёт на сотни тысяч.

Мощные промышленные установки добычи биотоплива. Такие конструкции способны полностью обеспечить биотопливом крупные сельскохозяйственные структуры. По всему миру используется огромное количество подобных систем. И количественный рост активно продолжается

Не просто так отмечается значительный рост интереса во всём мире к процессам производства биогаза.

Это один из тех вариантов энергетики, который относят к альтернативным источникам и за которым видят будущее, поэтому фермеры и руководители ЖКХ, владельцы частных хозяйств и малых предприятий внимательно отслеживают развитие технологии.

О плюсах и минусах биодизеля

Биотопливо, которое изготавливают из растений, жиров или масел имеет недостатки и преимущества. Среди минусов продукта отмечают:

высокая себестоимость;
потребность засевать большие участки земли;
срок хранения ограничен тремя месяцами, поскольку спустя это время топливо разлагается;
при сгорании образуется угарный газ;
количество в ДВС не должно превышать шестьдесят процентов.

Плюсов у горючего больше:

элементы отработанного продукта (сера, углекислый) не загрязняют окружающую среду;
при попадании в воду биотопливо постепенно разрушается микроорганизмами, не вредя экологии;
высокий уровень КПД;
двигатели на биодизеле работают лучше, чем на нефтяном горючем;
допустимо получение продукта в домашних условиях.

Как самостоятельно изготовить топливные брикеты и пеллеты

Топливные брикеты – востребованный и экономически выгодный вид топлива. Они имеют ряд преимуществ перед традиционным твёрдым топливом:

Горят дольше (один брикет сгорает за 2-3 часа)
Сгорают без остатка, образуя минимум золы
Практически не дымят
Высокая теплоотдача
Не «стреляют»

Для производства топливных брикетов в домашних условиях подходят такие виды отходов:

Древесные опилки
Опавшие листья и мелкие ветки
Солома
Шелуха подсолнечника
Лузга от гречихи, риса
макулатура

Чтобы сделать топливные брикеты своими руками понадобится ручной пресс. Его можно купить готовым или сделать пресс своими руками. Чаще всего для этих целей делают ручной механический винтовой пресс или с гидравлическим приводом.

Кроме пресса понадобится дробилка для сырья (не нужно для опилок и лузги) и сушилка для готовых брикетов.

Краткое описание этапов изготовления топливных брикетов своими руками:

Подготовительный процесс: измельчение сырья.
Самодельные прессы для топливных брикетов не создают давления, достаточного для выделения естественного клея, связывающего сырьё в брикетах. Чтобы брикеты не разваливались, добавляют глину в пропорции 1:10.
Добавляют воду в таком количестве, чтобы масса хорошо размешивалась и была пластичной.
Смесью наполняют формы с отверстиями для удаления воды и кладут под самодельный пресс.
Готовые брикеты сушат на солнце или в специальной сушилке.
Высушенное топливо складывают на хранение в сухом месте.

Как биологическое топливо используют не только брикеты, но и пеллеты (гранулы). Их делают из опилок, торфа, соломы, птичьего помёта и других отходов.

Процесс производства пеллет в домашних условиях имеет этапы, аналогичные производству брикетов:

Дробление древесных отходов до щепок размером не более 4 мм. Если для изготовления пеллет своими руками закупать уже готовые мелкие опилки, то необходимость дробления отпадает.
Просушивание опилок в специальной сушилке. Их влажность должна быть не более 12%.
Загрузка сырья в пресс-гранулятор.
Получение готовых пеллет.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Производство пеллет своими руками экономически выгодно при двух условиях: если есть достаточное количество дешёвых древесных отходов, и возможность самостоятельно соорудить пресс-гранулятор. Приобретение готового агрегата окупится только при изготовлении пеллет в больших количествах на продажу.

Пеллеты используют в твёрдотопливных котлах и специальных печах-каминах. Современная печь на пеллетах – это автоматизированный агрегат, который требует минимум ухода и эстетично выглядит. Камин на пеллетах может даже украсить комнату благодаря прозрачной дверце, через которую видно игру пламени.

Производство биотоплива своими руками – это не только способ сэкономить на энергоносителях, но и вклад в сохранение окружающей среды.

Варианты установок для получения биотоплива

После проведения расчетов необходимо определиться, как изготовить установку, чтобы получить биогаз в соответствии с потребностями своего хозяйства. Если поголовье скота небольшое, то подойдет простейший вариант, который нетрудно изготовить из подручных средств своими руками.

Крупным фермерским хозяйствам, у которых есть постоянный источник большого количества сырья, целесообразно построить промышленную автоматизированную биогазовую систему. В этом случае вряд ли получится обойтись без привлечения специалистов, которые разработают проект и смонтируют установку на профессиональном уровне.

На схеме наглядно показано, как работает промышленный автоматизированный комплекс по получению биогаза. Строительство таких масштабов можно организовать сразу нескольким фермерским хозяйствам, расположенным поблизости

Сегодня существуют десятки компаний, которые могут предложить множество вариантов: от готовых решений, до разработки индивидуального проекта. Для удешевления строительства можно скооперироваться с соседними хозяйствами (если такие имеются поблизости) и построить одну на всех установку для получения биогаза.

Следует учесть, что для постройки даже небольшой установки необходимо оформить соответствующие документы, сделать технологическую схему, план размещения оборудования и вентиляции (если оборудование устанавливается в помещении), пройти процедуры согласования с СЭС, пожарной и газовой инспекцией.

Мини-завод по производству газа на покрытие нужд небольшого частного хозяйства можно сделать собственноручно, ориентируясь на конструкцию и специфику устройства установок, выпускаемых в промышленном масштабе.

Конструкции установок для переработки навоза и растительной органики в биогаз не отличаются сложностью. Выпущенный промышленностью оригинал вполне подойдет в качестве шаблона для сооружения собственного мини-завода

Самостоятельным мастерам, решившим заняться сооружением собственной установки, надо запастись емкостью для воды, водопроводными или канализационными пластиковыми трубами, угловыми отводами, уплотнителями и баллоном для хранения полученного в установке газа.

Как производятся топливные гранулы

Сам процесс производства топливных гранул достаточно сложен. Здесь нет такого, что загрузил сырье, нажал кнопку, а из заветной дырки поползли гранулы и тут же материализовались в евровалюту. Все намного сложнее. Это почти искусство. Со своими хитростями и тонкостями.

Сначала сырье — опилки с пилорам — поступает на участок подготовки и очистки сырья. Специальными сепараторами опилки отчищаются от камней, металла, крупных деревяшек.

У меня не сохранились фото роликовых и магнитных сепараторов. Не сохранились фото подачи сырья с системой подвижных полов — ну, простите что-ли.

Далее на участке сушки из сырья выгоняется лишняя вода — опилки высушиваются до 6-8 % влажности.

Машина для сушки древесных опилок.

На этих фото реальный наш участок сушки сырья. Он есть в интернете. Собирал его и настраивал московский «Топгран». Сволочи, жулики, гады!!!!!

Как оказалось, система нерабочая. Взрывоопасная. Неэффективная. Полностью переделывали. Перешли на барабанную сушилку с теплогенератором в 3 мВТ. Шефмонтаж помогали делать ребята из Лодейного поля. Огромная им благодарность и низкий поклон. Фото не сохранилось.

Оборудование завода для производства топливных гранул.

Далее, через систему циклонов пневмоперегрузкой поступают на участок дробления.

Дробилка примерно выглядит так.

Дробилка.

Опять «Топгран» г. Москва. Опять гады, сволочи и т. д. В проектировании допущена серьезнейшая ошибка: выгрузка должна производиться пневморазгрузкой. Иначе дробилка забивается. Ее эффективность сводится к нулю.

Готовое, раздробленное сырье поступает на питатель гранулятора. На фото питатель синий, гранулятор — зеленый.

Здесь высушенные опилки прессуются. В принципе, это и есть основной элемент завода.

Все остальное — лишь подготовка к процессу гранулирования. Принцип простой. В матрицу — по форме как покрышка в автомобиле с большим количеством отверстий —поступают высушенные опилки. Матрица крутится. Внутри матрицы два прижимных ролика. Опилки попадают между роликом и матрицей. Создается давление. Выделяется температура, и спрессованные опилки в виде гранул выползают с обратной стороны матрицы (как фарш в мясорубке).

Гранулы выходят горячие. Поэтому поступают в специальный охладитель, где остывают, и через линию фасовки фасуются в биг–бэги — большие мешки. Ну, если на пальцах….то как-то так.

На фото все наше.

Ну вот, теперь про производство топливных гранул вы знаете достаточно, можно рассказать про сам бизнес.

Свойства биотоплива

Во время денатурации этанол приобретает свойство нейтрального воздействия на окружающую среду. Он не наносит ущерба человеческому здоровью, так как во время горения выделяет тепло и немного окиси углерода. Использование биотоплива позволяет не только сохранить здоровье, но и получить красивые и ровные языки пламени при горении в камине.Это интересно: отличие жидкости для биокамина от обычного топлива. Биотопливо абсолютно безопасно для здоровья и окружающей среды. Во время горения от него не образуются дым и копоть. Это позволяет возвести камин без вытяжки и дымохода. При горении выделяется много тепла, которое долго остается в доме. КПД у биотоплива достигает 95%. Если сравнить пламя от сжигания такого горючего и древесины, то отличий практически нет.

Еще один плюс в пользу использования биотоплива — это его форма выпуска. Оно поставляется в виде геля, который очень удобно использовать и хранить. В его состав входит еще морская соль. Она позволяет добиться потрескивания, как у обычных дров, во время горения.

Биотопливо абсолютно безопасно для здоровья людей, животных и окружающей среды

Разновидности и преимущества

На сегодняшний день, существует 3 вида биотоплива:

жидкое;
твердое;
газообразное;

Жидкое биотопливо

Является самым обсуждаемым видом. Ведь жизнь современного человека зависит от нефти, без нее человечество не сможет выжить, а нефть является ископаемым ресурсом и в какой-то момент ее запасы иссякнут.

Жидкое биотопливо способно заменить этот ископаемый ресурс.

К жидкому биотопливу относятся:

спирты (этанол, метанол, бутанол),
биодизель,
биомазут,
эфиры;

Твердое

В основном к нему относится древесина (отходы деревообработки и топливные гранулы, брикеты). Источником для их получения служат как правило, леса, где растут трава, кустарники и деревья.

Газообразное топливо

Относятся биогаз, водород.

Также, биотопливо можно классифицировать по поколениям. Существуют биотоплива 1, 2, 3 и 4 поколений:

К 1 поколению относится биотопливо, полученное в результате переработки сельхоз растений в биодизель и этанол.
2 поколение – биотопливо, полученное от отходов продуктов питания.
К 3 поколению биотоплива относится биотопливо, полученное при использовании внедренных технологий в результате разрушения биомасс.
4 поколение биотоплива производится на землях непригодных для занятия сельским хозяйством и без разрушения биомасс.

Еще одной классификацией биотоплива является деление биотоплива на первичное и вторичное. К первичному биотопливу относится биотопливо, которое не прошло обработку. К вторичному – обработанное. Вторичное биотопливо подвергается разнообразным изменениям перед использованием и может быть в твердой, жидкой и газообразной формах.

Преимущества

Преимущества биотоплива следующие:

Мобильность. Биотопливо обладает возможностью производиться в любом уголке света вне зависимости от климатических условий и рельефа, потому что этот вид топлива может производиться из различных органических соединений.
Возобновляемость. Так как биотопливо получается из разнообразных органических соединений растительного или животного происхождения, например, навоз, то его количество не иссякнет.
Экологичность. Это более чистый вид топлива и при сгорании выбрасывает меньше вредных веществ в воздух, чем ископаемое топливо.
Забота об окружающей среде. Производство биотоплива решает проблемы связанные с утилизацией мусора.

Биогаз – полноценное топливо из отходов

Всем известно, что новое – это хорошо забытое старое. Так вот, биогаз – не открытие нашего времени, а газообразное биотопливо, которое умели добывать еще в Древнем Китае. Так что это такое – биогаз и как его можно получить своими усилиями?

Биогаз – это смесь газов, получаемая за счет перепревания органики без доступа воздуха. В качестве исходного материала можно использовать навоз, ботву культурных растений, траву или какие-либо отходы. Как правило, навоз используют как удобрение, и мало кто знает, что он может пригодиться для получения биотоплива, с помощью которого вполне можно отапливать жилые помещения, теплицы, а также готовить пищу.

Примерный состав биогаза: метан CH4, углекислый газ СО2, примеси других газов, например, сероводород H2S , причем удельный вес метана может достигать до 70%. С 1 кг органического вещества можно получить около 0,5 кг биогаза.

Какие факторы влияют на производство?

Во-первых, это окружающая среда. Чем теплее, тем активнее происходит реакция разложения органических веществ и выделение газа. Недаром первые установки по производству такого биотоплива, как биогаз, были задействованы в регионах с теплым климатом. Несмотря на это, при достаточном утеплении биогазовых установок и использовании подогретой воды, вполне возможно возводить их в более суровых климатических условиях, что и успешно осуществляется в настоящее время.

Во-вторых, сырье. Оно должно легко разлагаться и содержать в своем составе большое количество воды, без включений моющих средств, антибиотиков и других веществ, способных замедлить процесс ферментации.

Биоустановка от Юрия Давыдова

Изобретатель из Липецкой области соорудил своими умелыми руками устройство, позволяющее добывать «голубое биотопливо» в домашних владениях. Недостатка в сырье не было, так как у него самого и у соседей было вдоволь скота, и, естественно, навоза.

Что он придумал? Своими собственными руками вырыл огромную яму, уложил в нее бетонные кольца и накрыл ее конструкцией из железа в виде купола и массой около одной тонны. Из этой емкости вывел трубы, а затем наполнил яму органикой. Через несколько дней он смог на полученном биогазе готовить еду скотине и отапливать баню. Позднее провели газ в дом для домашних нужд.

Установки для получения биогаза

Для выработки газа в непосредственной близости от сельхозпредприятий подойдет сборно-разборная биогазовая установка. Биореактор – это основной агрегат БГУ. В него закачивается навозная субстанция, и в нем происходит процесс ее разложения.

Большие производства используют в качестве ферментеров металлические, пластиковые цистерны большой емкости. В небольших частных предприятиях сооружают подземные реакторы объемом до 50 куб.м. Резервуар заглубляют в землю, облицовывают кирпичом, герметизируют цементным раствором.

Автоматизация процесса значительно увеличивает КПД установки для производства биогаза. Монтируются линии, полностью работающие без применения ручного труда.

На мини-заводах кроме людских ресурсов широко применяется современное электрооборудование: измельчители, насосы, мешалки.

Российский производитель компания «Биокомплекс» занимается проектированием и строительством комплексов для переработки отходов животноводческих предприятий. В «Биокомплексе» можно приобрести экономически выгодное готовое оборудование:

полноразмерные БГУ мощностью от 0,5 мВт до 5 мВт и больше;
быстровозводимые мобильные БГУ от 75 до 120 кВт.

Установка ускоренного монтажа GULLEWERK с полезным объемом от 620 до 2700 куб. м. может переработать навоз от 350 голов КРС. В комплекте реакторы полезным объемом от 620 до 2700 куб.м., накопители дигестата (лагуны).

Обязательные элементы конструкции

Биогазовая установка состоит из следующих конструктивных элементов:

участка приема и предварительной подготовки биологической навозной массы;
системы транспортеров в границах комплекса;
ферментаторов для сбраживания субстрата;
трубопроводов отвода биогаза;
оборудования для очистки газообразного продукта;
накопителей для газа и дигестата;
автоматизированной системы управления и поэтапного контроля за биогазовым процессом на всех этапах.

Принцип работы устройства

Технологический процесс на БГУ начинается с приема и создания жидкой биологической смеси, которая поступает в основной герметически закрытый блок переработки. Там при поддержании постоянной температуры и кислой среды бактерии преобразуют исходный субстрат в газовую смесь и полезное натуральное удобрение. Биогаз поступает в накопители-газгольдеры с предохранительным клапаном от переполнения.

Биогазовая установка предусматривает очистку метановой смеси на всех этапах ее продвижения к конечному продукту.

Условия для эффективной работы

Установка по производству биогаза будет работать с полной отдачей при следующих условиях:

воздухонепроницаемости биореактора;
постоянной температуры сбраживаемой массы;
влажной консистенции субстрата;
достаточного уровня гомогенизации;
нужного показателя кислотности среды;
наличия катализаторов или замедлителей процесса ферментации;
равномерного прогрева и непрерывного перемешивания навозной жижи;
своевременного удаления отработанного сырья.

Преимущества биодизельного топлива

Главное преимущество биодизеля – это то, что его производят из ресурсов, которые быстро восстанавливаются (запасы нефти, например, практически невосстановимы). К примеру, данный вопрос является очень актуальным для коллективных хозяйств, которые занимаются переработкой масла, у всех встает больной вопрос, где взять солярку к началу сезона. Ответ прост, сделать биодизель из своего же сырья и быть полностью автономными в потреблении топлива.Растительное происхождение . Подчеркнем, что биодизель не обладает бензоловым запахом и изготавливается из масел, сырьем для которых служат растения, улучшающие структурный и химический состав почв в системах севооборота. Сырьем для производства биодизеля могут быть различные растительные масла: подсолнечное, рапсовое, соевое, арахисовое, пальмовое, хлопковое, льняное, кокосовое, кукурузное, горчичное, касторовое, конопляное, кунжутное, отработанные масла (использованные, например, при приготовлении пищи), а также животные жиры.Экология . Сильной стороной биодизеля так же является то, что он при сгорании выбрасывает в атмосферу гораздо меньше вредных газов (биодизель в сравнении с минеральным аналогом почти не содержит серы (Биологическая безвредность. По сравнению с минеральным маслом, 1 литр которого способен загрязнить 1 млн литров питьевой воды и привести к гибели водной флоры и фауны, биодизель, как показывают опыты, при попадании в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за месяц перерабатывают 99% биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озер при переводе водного транспорта на альтернативное топливо.Меньше выбросов СО2 . При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни. Тем не менее, следует заметить, что назвать биодизель экологически чистым топливом было бы неверно. Он дает меньшее количество выбросов углекислого газа в атмосферу, чем обычное дизтопливо, но все таки это не нулевой выброс.Хорошие смазочные характеристики . Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные способности. Биодизель же, несмотря на значительно меньшее содержание серы, характеризуется хорошими смазочными свойствами. Это обуславливается его химическим составом и содержанием в нем кислорода. Например, грузовик из Германии попал в Книгу рекордов Гиннеса, проехав более 1,25 миллиона километров на биодизельном топливе со своим оригинальным двигателем.Увеличение срока службы двигателя . При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%

Важно отметить, что нет необходимости модернизировать двигатель.Высокая температура воспламенения. Еще один технический показатель, интересный для организаций, хранящих и транспортирующих ГСМ: точка воспламенения. Для биодизеля, ее значение превышает 150°С, что позволяет назвать биогорючее относительно безопасным веществом

Тем не менее, это не означает, что к нему можно относиться с халатностью

Для биодизеля, ее значение превышает 150°С, что позволяет назвать биогорючее относительно безопасным веществом. Тем не менее, это не означает, что к нему можно относиться с халатностью.