Taze otlardan biyogaz üretimi. Biyogaz üretimi ve hesaplanması

Metan üretimi konusu, kümes hayvanları veya domuz yetiştiren ve aynı zamanda büyükbaş hayvan besleyen özel çiftlik sahiplerinin ilgisini çekmektedir. Kural olarak, bu tür çiftlikler, ucuz yakıt kaynağı haline gelerek önemli faydalar sağlayabilecek önemli miktarda organik hayvan atığı üretir. Bu materyalin amacı aynı atığı kullanarak evde nasıl biyogaz üretebileceğinizi anlatmaktır.

Biyogaz hakkında genel bilgi

Çeşitli gübrelerden ve kümes hayvanlarının dışkılarından elde edilen ev biyogazı çoğunlukla metandan oluşur. Atığı üretim için kimin kullanıldığına bağlı olarak% 50 ila 80 arasındadır. Sobalarımızda ve kazanlarımızda yanan ve bazen sayaç okumalarına göre çok para ödediğimiz aynı metan.

Hayvanları evde veya kırda tutarken teorik olarak üretilebilecek yakıt miktarı hakkında fikir vermek için biyogaz verimi ve içindeki saf metan içeriğine ilişkin verileri içeren bir tablo sunuyoruz:

Tablodan da görebileceğiniz gibi inek gübresi ve silaj atıklarından etkili bir şekilde gaz üretmek için oldukça fazla miktarda hammaddeye ihtiyaç duyulacaktır. Domuz gübresi ve hindi dışkısından yakıt çıkarmak daha karlı.

Ev biyogazını oluşturan maddelerin geri kalan kısmı (%25-45) karbondioksit (%43'e kadar) ve hidrojen sülfürdür (%1). Yakıt aynı zamanda nitrojen, amonyak ve oksijeni de içerir ancak az miktardadır. Bu arada, gübre yığınının bu kadar tanıdık "hoş" bir koku yayması, hidrojen sülfit ve amonyak salınımı sayesinde oluyor. Enerji içeriğine gelince, 1 m3 metan yandığında teorik olarak 25 MJ'ye (6,95 kW) kadar termal enerji açığa çıkarabilir. Biyogazın özgül yanma ısısı, bileşimindeki metan oranına bağlıdır.

Referans için. Uygulamada, orta bölgede bulunan yalıtımlı bir evin ısıtılmasının, ısıtma mevsimi boyunca 1 m2 alan başına yaklaşık 45 m3 biyolojik yakıt gerektirdiği doğrulanmıştır.

Doğa bunu, almak isteyip istemediğimize bakılmaksızın gübreden biyogazın kendiliğinden oluşmasını sağlayacak şekilde düzenler. Bir gübre yığını açık havada ve hatta sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile bir ila bir buçuk yıl içinde çürür. Tüm bu süre boyunca biyogaz açığa çıkıyor, ancak süreç zamana yayıldığı için yalnızca küçük miktarlarda. Bunun nedeni hayvan dışkısında bulunan yüzlerce çeşit mikroorganizmadır. Yani gaz oluşumunu başlatmak için hiçbir şeye gerek yoktur; kendi kendine gerçekleşecektir. Ancak süreci optimize etmek ve hızlandırmak için daha fazla tartışılacak olan özel ekipman gerekli olacaktır.

Biyogaz teknolojisi

Etkili üretimin özü, organik hammaddelerin doğal ayrışma sürecini hızlandırmaktır. Bunu yapabilmek için içindeki bakterilerin üreme ve atık işleme için en iyi koşulları yaratması gerekir. Ve ilk koşul, hammaddeyi kapalı bir kaba (bir reaktöre, aksi takdirde bir biyogaz jeneratörüne) yerleştirmektir. Atık ezilir ve hesaplanan miktarda temiz su ile bir reaktörde başlangıç ​​substratı elde edilene kadar karıştırılır.

Not. Bakterilerin yaşamını olumsuz yönde etkileyen maddelerin alt tabakaya girmemesini sağlamak için temiz su gereklidir. Sonuç olarak fermantasyon süreci büyük ölçüde yavaşlayabilir.

Endüstriyel bir biyogaz üretim tesisi, substrat ısıtma, karıştırma araçları ve ortamın asitliğinin kontrolü ile donatılmıştır. Fermantasyon sırasında oluşan ve biyogaz salınımını engelleyen sert kabuğun yüzeyden uzaklaştırılması amacıyla karıştırma işlemi yapılır. Teknolojik sürecin süresi en az 15 gündür ve bu süre zarfında ayrışma derecesi %25'e ulaşır. Maksimum yakıt veriminin biyokütle ayrışmasının %33'üne kadar meydana geldiğine inanılmaktadır.

Teknoloji, gübreden yoğun gaz üretimi sağlayan alt tabakanın günlük olarak yenilenmesini sağlar; endüstriyel tesislerde bu miktar günde yüzlerce metreküpe ulaşır. Atık kütlesinin toplam hacmin yaklaşık %5'ini oluşturan kısmı reaktörden çıkarılır ve yerine aynı miktarda taze biyolojik hammadde yüklenir. Atık malzeme tarlalarda organik gübre olarak kullanılıyor.

Biyogaz tesisi diyagramı

Evde biyogaz üretirken endüstriyel üretimdeki gibi mikroorganizmalar için bu kadar uygun koşullar yaratmak mümkün değildir. Ve her şeyden önce bu ifade jeneratör ısıtmasının organizasyonuyla ilgilidir. Bilindiği üzere bu durum enerji harcaması gerektirmekte, bu da yakıt maliyetinde ciddi bir artışa yol açmaktadır. Fermantasyon sürecinin doğasında bulunan hafif alkali ortama uyumu kontrol etmek oldukça mümkündür. Ancak sapma durumunda nasıl düzeltilebilir? Tekrar maliyet.

Biyogazı kendi elleriyle üretmek isteyen özel çiftlik sahiplerinin, mevcut malzemelerden basit tasarımlı bir reaktör yapmaları ve ardından onu yeteneklerine göre modernize etmeleri önerilir. Ne yapılması gerekiyor:

• hacmi en az 1 m3 olan hava geçirmez şekilde kapatılmış kap. Çeşitli küçük tanklar ve variller de uygundur, ancak yetersiz miktarda hammadde nedeniyle bunlardan çok az yakıt çıkacaktır. Bu tür üretim hacimleri size uymayacaktır;
• Evde biyogaz üretimini düzenlerken kabı ısıtmanız pek mümkün değildir, ancak kesinlikle yalıtmanız gerekir. Diğer bir seçenek ise reaktörü zemine gömerek üst kısmı termal olarak yalıtmaktır;
• kolu üst kapaktan uzatarak reaktöre herhangi bir tasarımda bir manuel karıştırıcı takın. Kol geçiş düzeneğinin mühürlenmesi gerekir;
• Substratın beslenmesi ve boşaltılmasının yanı sıra biyogazın toplanması için borular sağlayın.

Aşağıda yer seviyesinin altında bulunan bir biyogaz tesisinin diyagramı bulunmaktadır:

1 – yakıt jeneratörü (metal, plastik veya betondan yapılmış kap); 2 - alt tabakayı doldurmak için hazne; 3 - teknik kapak; 4 - su sızdırmazlığı görevi gören kap; 5 – atık atıkların boşaltılması için çıkış; 6 – biyogaz numune alma borusu.

Evde biyogaz nasıl alınır?

İlk işlem, atıkların boyutu 10 mm'yi geçmeyen bir fraksiyona öğütülmesidir. Bu, alt tabakanın hazırlanmasını çok daha kolay hale getirir ve bakterilerin ham maddeleri işlemesi daha kolay olur. Elde edilen kütle suyla iyice karıştırılır, miktarı 1 kg organik madde başına yaklaşık 0,7 litredir. Yukarıda da belirttiğimiz gibi sadece temiz su kullanılmalıdır. Daha sonra kendi kendine yapılan bir biyogaz tesisi substratla doldurulur ve ardından reaktör hava geçirmez şekilde kapatılır.

İçeriği karıştırmak için gün içinde birkaç kez kabı ziyaret etmeniz gerekir. 5. günde gazın varlığını kontrol edebilir ve ortaya çıkarsa periyodik olarak bir kompresörle silindire pompalayabilirsiniz. Bu zamanında yapılmazsa, reaktör içindeki basınç artacak ve fermantasyon yavaşlayacak, hatta tamamen duracaktır. 15 gün sonra alt tabakanın bir kısmını boşaltmak ve aynı miktarda yenisini eklemek gerekir. Videoyu izleyerek daha fazlasını öğrenebilirsiniz:

Çözüm

En basit biyogaz kurulumunun tüm ihtiyaçlarınızı karşılamaması muhtemeldir. Ancak enerji kaynaklarının mevcut maliyeti göz önüne alındığında, bu zaten hane halkına önemli ölçüde yardımcı olacaktır çünkü hammaddeler için ödeme yapmanız gerekmeyecektir. Zamanla üretimle yakından ilgilenerek tüm özelliklerini kavrayabilecek ve kurulumda gerekli iyileştirmeleri yapabileceksiniz.

Gaz, hem kimyasallar (örneğin plastik üretimi için hammaddeler) dahil olmak üzere endüstride ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ev koşullarında gaz, konut özel ve apartman binalarının ısıtılması, yemek pişirme, su ısıtma, arabalar için yakıt olarak vb. için kullanılır.

Çevre açısından bakıldığında gaz en temiz yakıtlardan biridir. Diğer yakıt türleri ile karşılaştırıldığında en düşük zararlı emisyon miktarına sahiptir.

Ama gazdan bahsedersek, otomatik olarak dünyanın bağırsaklarından çıkarılan doğal gazı kastediyoruz.

Bir gün gazetede bir büyükbabanın nasıl basit bir tesisat kurduğunu ve gübreden gaz elde ettiğini anlatan bir makaleye rastladım. Bu konu çok ilgimi çekti. Ve doğalgazın alternatifi olan biyogazdan bahsetmek istiyorum. Bu konunun sıradan insanlar ve özellikle çiftçiler için oldukça ilginç ve faydalı olduğuna inanıyorum.

Herhangi bir köylü çiftliğinin çiftliğinde yalnızca rüzgar, güneş enerjisini değil aynı zamanda biyogaz enerjisini de kullanabilirsiniz.

Biyogaz- organik maddelerin anaerobik mikrobiyolojik ayrışmasının bir ürünü olan gaz yakıt. Gaz üretme teknolojisi, bitkisel ve hayvansal kökenli çeşitli organik atıkların çevre dostu, atıksız bir şekilde işlenmesi, geri dönüştürülmesi ve dezenfeksiyonu yöntemidir.

Biyogaz üretimi için hammaddeler sıradan gübre, yapraklar, çimen ve genel olarak herhangi bir organik atıktır: üst kısımlar, yiyecek atıkları, düşen yapraklar.

Ortaya çıkan gaz metan, metan bakterilerinin hayati aktivitesinin bir sonucudur. Bataklık veya maden gazı olarak da adlandırılan metan, günlük yaşamda kullanılan doğal gazın %90-98'ini oluşturur.

Gaz üretimi için kurulumun üretimi çok basittir. Bir ana kaba ihtiyacımız var, onu kendiniz pişirebilir veya hazır olanı kullanabilirsiniz, herhangi bir şey olabilir. Ünitenin soğuk mevsimde kullanılabilmesi için konteynerin yanlarına ısı yalıtımı yapılmalıdır. Üstte birkaç kapak yapıyoruz. Bunlardan birinden gazı çıkarmak için tüpleri bağlarız. Yoğun bir fermantasyon süreci ve gaz salınımı için karışımın periyodik olarak karıştırılması gerekir. Bu nedenle bir karıştırma cihazı kurmanız gerekir. Daha sonra gazın toplanması, depolanması veya amacına uygun kullanılması gerekir. Gaz toplamak için normal bir araba odasını kullanabilir ve ardından bir kompresörünüz varsa onu sıkıştırıp silindirlere pompalayabilirsiniz.

Çalışma prensibi oldukça basittir: Gübre tek bir ambardan yüklenir. İçeride bu biyokütle özel metan bakterileri tarafından ayrıştırılıyor. Süreci daha yoğun hale getirmek için içeriklerin karıştırılması ve tercihen ısıtılması gerekir. Isıtma için, içine sıcak suyun dolaşması gereken tüpler takabilirsiniz. Bakterilerin hayati aktivitesi sonucu açığa çıkan metan, tüpler aracılığıyla araç odalarına girer ve yeterli miktarda biriktiğinde kompresör yardımıyla sıkıştırılarak silindirlere pompalanır.

Sıcak havalarda veya yapay ısıtma kullanıldığında, kurulum günde yaklaşık 8 m3 gibi oldukça büyük miktarda gaz üretebilir.

Çöp alanlarından evsel atıklardan da gaz elde etmek mümkün ancak sorun günlük yaşamda kullanılan kimyasallardır.

Metan bakterileri hayvanların bağırsaklarında ve dolayısıyla gübrede bulunur. Ancak çalışmaya başlayabilmeleri için, hayati fonksiyonlarını engellediği için oksijenle etkileşimlerini sınırlamak gerekir. Bu nedenle bakterilerin hava ile temas etmemesi için özel tesisatların oluşturulması gerekmektedir.

Ortaya çıkan biyogazda metan konsantrasyonu doğal gaza göre biraz daha düşüktür, bu nedenle yakıldığında biraz daha az ısı üretecektir. 1 m3 doğal gaz yakıldığında 7-7,5 Gcal, ardından biyogaz yakıldığında - 6-6,5 Gcal açığa çıkar.

Bu gaz hem ısınmaya (ısıtma konusunda da genel bilgilerimiz var) hem de ev sobalarında kullanıma uygundur. Biyogazın maliyeti düşüktür ve bazı durumlarda, her şey hurda malzemelerden yapılmışsa ve örneğin bir inek besliyorsanız neredeyse sıfıra eşittir.

Gaz üretiminden kaynaklanan atık, oksijene erişim olmadan çürüme sürecinde yabani ot tohumlarından her şeyin çürüdüğü ve yalnızca bitkiler için gerekli olan yararlı mikro elementlerin kaldığı organik bir gübre olan solucan gübresidir.

Hatta yurt dışında yapay gaz yatakları oluşturmanın yöntemleri bile var. Şuna benziyor. Atılan ev atıklarının büyük bir kısmı çürüyebilen ve biyogaz üretebilen organik maddeler olduğundan. Gazın salınmaya başlaması için organik maddenin hava ile etkileşiminden mahrum bırakılması gerekir. Bu nedenle atıklar katmanlar halinde sarılır ve üst katman kil gibi gaz geçirmez bir malzemeden yapılır. Daha sonra kuyular açıyorlar ve sanki doğal birikintilerdenmiş gibi gaz çıkarıyorlar. Atık bertarafı ve enerji üretimi gibi birçok sorun aynı anda çözülüyor.

Biyogaz hangi koşullar altında üretilir?

Biyogazın elde edilme koşulları ve enerji değeri

Küçük boyutlu bir tesis kurmak için biyogazın hangi hammaddelerden ve hangi teknolojiyle elde edilebileceğini bilmeniz gerekir.

Gaz, organik maddelerin havaya erişimi olmadan ayrışması (fermantasyonu) sırasında elde edilir (anaerobik süreç): evcil hayvan dışkıları, saman, üst kısımlar, düşen yapraklar ve bireysel evlerde üretilen diğer organik atıklar. Biyogazın sıvı veya ıslak halde ayrışabilen ve fermente olabilen herhangi bir evsel atıktan elde edilebileceği anlaşılmaktadır.

Ayrıştırma (fermantasyon) süreci iki aşamada gerçekleşir:

1. Biyokütle ayrışması (hidrasyon);
2. Gazlaştırma (biyogaz salınımı).

Bu işlemler bir fermentörde (anaerobik biyogaz tesisi) gerçekleşir.

Biyogaz tesislerinde ayrıştırma sonucu elde edilen çamur toprağın verimliliğini arttırır ve verim %10-50 oranında artar. Böylece en değerli gübre elde edilmiş olur.

Biyogaz bir gaz karışımından oluşur:

• metan-55-75%;
• karbondioksit - %23-33;
• hidrojen sülfür-%7.

Metan fermantasyonu, organik maddelerin karmaşık bir fermantasyon sürecidir - bakteriyel bir süreç. Bu işlemin gerçekleşmesinin temel koşulu ısının varlığıdır.

Biyokütlenin ayrışması sırasında, prosesin ilerlemesi için yeterli olan ısı üretilir; bu ısıyı korumak için fermentörün termal olarak yalıtılması gerekir. Fermentördeki sıcaklık düştüğünde, organik kütledeki mikrobiyolojik süreçler yavaşladığından gaz oluşumunun yoğunluğu da azalır. Bu nedenle bir biyogaz tesisinin (biyofermenter) güvenilir ısı yalıtımı, normal çalışması için en önemli koşullardan biridir. Gübre fermentöre yüklenirken 35-40 o C sıcaklıktaki sıcak su ile karıştırılmalıdır. Bu, gerekli çalışma modunun sağlanmasına yardımcı olacaktır.

Yeniden yükleme sırasında ısı kaybı en aza indirilmelidir Biyogaz için mühendislik yardımı

Fermentörün daha iyi ısıtılması için “sera etkisini” kullanabilirsiniz. Bunu yapmak için kubbenin üzerine ahşap veya hafif metal bir çerçeve yerleştirilir ve plastik filmle kaplanır. En iyi sonuçlar, 30-32°C'de fermente edilen ham maddenin sıcaklığında ve %90-95 nem oranında elde edilir. Orta ve kuzey bölgelerde üretilen gazın bir kısmının yılın soğuk dönemlerinde fermente kütlenin ilave ısıtılması için harcanması gerekir, bu da biyogaz tesislerinin tasarımını zorlaştırır.

Bireysel çiftliklerde biyokütlenin fermente edilmesi için özel fermentörler şeklinde kurulumların yapılması kolaydır. Fermentöre yükleme için ana organik hammadde gübredir.

Sığır gübresi ilk kez yüklenirken fermantasyon süreci en az 20 gün, domuz gübresi için ise en az 30 gün sürmelidir. Çeşitli bileşenlerin bir karışımını yüklerken, örneğin sığır gübresi yüklemeye kıyasla daha fazla gaz elde edebilirsiniz.

Örneğin, sığır gübresi ve kümes hayvanı gübresi karışımı işlendiğinde biyogazda %70'e kadar metan üretir.

Fermantasyon süreci stabil hale geldikten sonra, her gün fermentörde işlenen kütle miktarının %10'unu aşmayacak şekilde hammadde yüklemeniz gerekir.

Fermantasyon sırasında gaz üretiminin yanı sıra organik maddeler de dezenfekte edilir. Organik atık patojen mikrofloradan kurtulur ve hoş olmayan kokuları giderir.

Ortaya çıkan çamurun periyodik olarak fermentörden boşaltılması gerekir; gübre olarak kullanılır.

Biyogaz tesisi ilk doldurulduğunda çıkarılan gaz yanmaz, bunun nedeni üretilen ilk gazın büyük miktarda, yaklaşık %60 oranında karbondioksit içermesidir. Bu nedenle atmosfere salınması gerekir ve 1-3 gün sonra biyogaz tesisinin çalışması stabil hale gelecektir.

Tablo No. 1 - Bir hayvanın dışkısının fermantasyonu sırasında günde elde edilen gaz miktarı

Açığa çıkan enerji miktarı bakımından 1 m3 biyogaz şuna eşdeğerdir:

• 1,5 kg kömür;
• 0,6 kg gazyağı;
• 2 kW/saat elektrik;
• 3,5 kg yakacak odun;
• 12 kg gübre briketi.

Küçük boyutlu biyogaz tesislerinin tasarımı

Şekil 1 - Piramidal kubbeli en basit biyogaz tesisinin şeması: 1 - gübre çukuru; 2 - oluk - su contası; 3 - gaz toplamak için zil; 4, 5 - gaz çıkış borusu; 6 - basınç göstergesi.

Şekil 1'de gösterilen boyutlara göre çukur 1 ve kubbe 3 donatılmıştır.Çukur, çimento harcı ile sıvanmış ve sızdırmazlık için reçine ile kaplanmış 10 cm kalınlığında betonarme döşemelerle kaplanmıştır. Üst kısmında biyogazın birikeceği çatı demirinden 3 m yüksekliğinde bir çan kaynak yapılır. Korozyona karşı korumak için çan periyodik olarak iki kat yağlı boya ile boyanır. İlk önce zilin içini kırmızı kurşunla kaplamak daha da iyidir. Çanın üst kısmına biyogazı çıkarmak için bir boru (4) ve basıncını ölçmek için bir manometre (5) yerleştirilmiştir. Gaz çıkış borusu (6) kauçuk bir hortumdan, plastik veya metal bir borudan yapılabilir.

Fermentör çukurunun çevresine beton bir oluk yerleştirilmiştir - su ile doldurulmuş, çanın alt tarafının 0,5 m'ye daldırıldığı bir su contası 2.

Şekil 2 - Yoğuşma suyunun giderilmesi için cihaz: 1 - gazın giderilmesi için boru hattı; 2 - Yoğuşma suyu için U şeklinde boru; 3 - yoğunlaşma.

Gaz, örneğin bir mutfak ocağına metal, plastik veya kauçuk tüpler aracılığıyla sağlanabilir. Kışın yoğunlaşan suyun donması nedeniyle boruların donmasını önlemek için, Şekil 2'de gösterilen basit bir cihazı kullanın: U şeklinde bir boru (2), boru hattına (1) en alçak noktadan bağlanır. Serbest kısmının yüksekliği biyogaz basıncından (mm su sütunu cinsinden) büyük olmalıdır. Yoğuşma suyu 3 tüpün serbest ucundan boşaltılır ve gaz sızıntısı olmaz.

Şekil 3 - Konik kubbeli en basit biyogaz tesisinin şeması: 1 - gübre çukuru; 2 - kubbe (zil); 3 - borunun genişletilmiş kısmı; 4 - gaz çıkış borusu; 5 - oluk - su contası.

Şekil 3'te gösterilen kurulumda, 4 mm çapında ve 2 m derinliğindeki çukur 1, levhaları sıkıca kaynaklanmış çatı kaplama demiri ile iç tarafa kaplanmıştır. Kaynaklı tankın iç yüzeyi korozyona karşı koruma sağlamak için reçine ile kaplanmıştır. Beton tankın üst kenarının dış tarafında, suyla dolu, 5 ila 1 m derinliğinde dairesel bir oluk yerleştirilmiştir. Tankı kaplayan kubbenin (2) dikey kısmı, içine serbestçe monte edilir. Böylece içine su dökülen oluk su sızdırmazlığı görevi görür. Biyogaz, kubbenin üst kısmında toplanır ve buradan çıkış borusu (3) aracılığıyla ve ardından boru hattı (4) (veya hortum) aracılığıyla kullanım yerine iletilir.

Yaklaşık 12 metreküp organik kütle (tercihen taze gübre), su eklenmeden gübrenin sıvı kısmı (idrar) ile doldurulan yuvarlak tank 1'e yüklenir. Dolumdan bir hafta sonra fermentör çalışmaya başlar. Bu tesiste fermentör kapasitesi 12 metreküp olup, evleri yakınlarda bulunan 2-3 aile için inşa edilmesi mümkün olmaktadır. Aile, örneğin boğa yetiştiriyorsa veya birkaç inek besliyorsa, böyle bir kurulum bir çiftlik arazisine inşa edilebilir.

Şekil 4 - En basit tesislerin varyantlarının şemaları: 1 - organik atık temini; 2 - organik atık konteyneri; 3 - kubbenin altındaki gaz toplama alanı; 4 - gaz çıkış borusu; 5 - çamur drenajı; 6 - basınç göstergesi; 7 - polietilen filmden yapılmış kubbe; 8 - su contası ve; 9 - kargo; 10—tek parça yapıştırılmış polietilen torba.

En basit küçük boyutlu tesislerin tasarım ve teknolojik diyagramları Şekil 4'te gösterilmektedir. Oklar, başlangıçtaki organik kütlenin, gazın ve çamurun teknolojik hareketlerini göstermektedir. Yapısal olarak kubbe sert olabilir veya polietilen filmden yapılabilir. İşlenmiş kütleye derin daldırma için uzun silindirik bir parça ile sert bir kubbe yapılabilir, yüzer, Şekil 4, d veya bir hidrolik contaya yerleştirilebilir, Şekil 4, e. Bir film kubbesi, bir hidrolik contaya yerleştirilebilir, Şekil Şekil 4, e veya kesintisiz olarak yapıştırılmış büyük bir torba şeklinde yapılmış, Şekil 4 ve. İkinci versiyonda, torbanın çok fazla şişmemesi ve ayrıca filmin altında yeterli basınç oluşturulması için film torbanın üzerine bir ağırlık (9) yerleştirilir.

Kubbe veya film altında toplanan gaz, gaz boru hattı aracılığıyla kullanım yerine ulaştırılır. Gaz patlamasını önlemek için çıkış borusuna belirli bir basınca ayarlanmış vana takılabilir. Bununla birlikte, gaz patlaması tehlikesi pek olası değildir, çünkü kubbe altındaki gaz basıncında önemli bir artış olduğunda, ikincisi hidrolik contada kritik bir yüksekliğe yükseltilecek ve devrilerek gazı serbest bırakacaktır.

Fermantasyon sırasında fermentördeki organik hammaddenin yüzeyinde kabuk oluşması nedeniyle biyogaz üretimi azalabilmektedir. Gazın kaçmasına engel olmaması için fermentörde kütlenin karıştırılmasıyla kırılır. Elle değil, kubbeye alttan metal bir çatal takarak karıştırabilirsiniz. Kubbe, gaz biriktiğinde hidrolik contada belirli bir yüksekliğe kadar yükselir ve kullanıldıkça alçalır.

Kubbenin yukarıdan aşağıya doğru sistematik hareketi sayesinde kubbeye bağlanan çatallar kabuğu yok edecektir.

Yüksek nem ve hidrojen sülfürün varlığı (%0,5'e kadar) biyogaz tesislerinin metal parçalarının korozyonunun artmasına katkıda bulunur. Bu nedenle, fermentörün tüm metal elemanlarının durumu düzenli olarak izlenir ve hasarlı alanlar, tercihen bir veya iki kat kurşun kurşunla dikkatlice korunur ve ardından iki kat halinde herhangi bir yağlı boya ile boyanır.

Şekil 5. Isıtılmış bir biyogaz tesisinin diyagramı: 1 - fermentör; 2 - ahşap kalkan; 3 - doldurma ağzı; 4 - metan tankı; 5 - karıştırıcı; 6 - biyogaz seçimi için branşman borusu; 7 - ısı yalıtım katmanı; 8 - rendeleyin; 9 - işlenmiş kütle için tahliye vanası; 10 - hava beslemesi için kanal; 11 - üfleyici.

Fermente kütlenin ısı ile ısıtıldığı biyogaz tesisi , Aerobik bir fermentörde gübrenin ayrışması sırasında salınan gübre, Şekil 5'te gösterilmektedir. Bir çürütücü tank içerir - doldurma boynuna sahip silindirik bir metal kap 3. bir boşaltma valfi 9. mekanik bir karıştırıcı 5 ve biyogaz seçimi için bir ağızlık 6.

Fermentör 1 dikdörtgen ve 3 ahşap malzemeden yapılabilir. İşlenmiş gübrenin boşaltılması için meyve suyu duvarları çıkarılabilir. Fermentörün tabanı kafeslidir, hava bir üfleyiciden (11) teknolojik kanal (10) aracılığıyla üflenir. Fermentörün üst kısmı ahşap levhalarla (2) kaplanır. Isı kaybını azaltmak için duvarlar ve alt kısım ısı yalıtımlı bir tabaka ile yapılır. 7.

Kurulum bu şekilde çalışıyor. Nem içeriği %88-92 olan önceden hazırlanmış sıvı gübre, başlıktan (3) metan tankına (4) dökülür, sıvı seviyesi doldurma boynunun alt kısmı tarafından belirlenir. Aerobik fermentör 1, üst açıklık kısmından yatak gübresi veya %65-69 nem içeriğine sahip gevşek kuru organik dolgu maddesi (saman, talaş) içeren bir gübre karışımı ile doldurulur. Fermentördeki teknolojik kanaldan hava sağlandığında organik kütle ayrışmaya başlar ve ısı açığa çıkar. Metan tankının içeriğini ısıtmak yeterlidir. Bunun sonucunda biyogaz açığa çıkar. Sindirim tankının üst kısmında birikir. Boru 6 aracılığıyla evsel ihtiyaçlar için kullanılır. Fermantasyon işlemi sırasında çürütücüdeki gübre bir karıştırıcı 5 ile karıştırılır.

Böyle bir tesis, yalnızca kişisel evlerdeki atıkların bertaraf edilmesi nedeniyle bir yıl içinde kendini amorti edecektir. Biyogaz tüketimine ilişkin yaklaşık değerler Tablo 2’de verilmiştir.

Tablo No. 2 – biyogaz tüketimi için yaklaşık değerler

Not: Kurulum herhangi bir iklim bölgesinde çalışabilir.

Şekil 6 - Bireysel biyogaz tesisi IBGU-1'in şeması: 1 - doldurma ağzı; 2 - karıştırıcı; 3 - gaz örneklemesi için boru; 4 - ısı yalıtım katmanı; 5 - işlenmiş kütleyi boşaltmak için musluklu boru; 6 - termometre.

2 ila 6 inek veya 20-60 domuz veya 100-300 kümes hayvanı olan bir aile için bireysel biyogaz tesisi (IBGU-1) (Şekil 6). Tesis, her gün 100 ila 300 kg arasında gübre işleyebiliyor ve 100-300 kg çevre dostu organik gübre ve 3-12 m3 biyogaz üretebiliyor.

Geleneksel yakıtlara erişimin sınırlı olduğu bölgelerde bulunan özel ev sahipleri, dikkatlerini mutlaka modern biyogaz tesislerine çevirmelidir. Bu tür üniteler, çeşitli organik atıklardan biyogaz elde edilmesini ve konut binalarının ısıtılması da dahil olmak üzere kişisel ihtiyaçlar için kullanılmasını mümkün kılmaktadır.

Gaz hemen hemen her biyokütleden elde edilebilir - hayvancılık endüstrisi, gıda üretimi, tarım, yeşillik vb. Atıklardan. Aynı zamanda böyle bir tesisi kendi ellerinizle de inşa edebilirsiniz.

Hem homojen hammaddeler hem de çeşitli biyokütlelerin karışımları biyogaz üretimi için uygundur. Bir biyogaz tesisi, hammadde sağlamak, biyokütleyi ısıtmak, bileşenleri karıştırmak, elde edilen biyogazı bir gaz toplayıcıya boşaltmak ve tabii ki yapıyı korumak için cihazlarla donatılmış hacimsel sızdırmaz bir yapıdır.

Reaktörde anaerobik bakterilerin etkisi altında biyokütlenin hızlı ayrışması meydana gelir. Organik hammaddelerin fermantasyonu sırasında biyogaz açığa çıkar. Bu gazın bileşiminin yaklaşık %70'i metan, geri kalan kısmı ise karbondioksittir.

Biyogaz mükemmel kalorifik değere sahiptir; belirgin bir kokusu veya rengi yoktur. Özellikleri açısından biyogaz pratikte hiçbir şekilde daha geleneksel doğal gazdan daha aşağı değildir.

Gelişmiş ülkelerde biyogazın karbondioksitten arındırılması için ek tesisler kullanılmaktadır. Dilerseniz aynı tesisatı satın alarak saf biyometan elde edebilirsiniz.

Silolardaki biyogaz tesisleri. 1 Silo çukuru. 2 Biyokütle yükleme sistemi. 3 Reaktör. 4 Fermantasyon sonrası reaktör. 5 Alt tabaka. 6 Isıtma sistemi. 7 Enerji santrali. 8 Otomasyon ve kontrol sistemi. 9 Gaz boru hattı sistemi

Biyogazın daha geleneksel yakıtlarla karşılaştırılması

Ortalama olarak yarım ton ağırlığındaki bir inek veya başka bir hayvan, günde yaklaşık 1,5 m3 biyogaz üretmeye yetecek kadar gübre üretebilmektedir. Ortalama bir domuzun günlük gübresi işlenerek 0,2 m3 biyogaza, bir tavşan veya tavuğun ise 0,01-0,02 m3 yakıta dönüştürülebilir.

Karşılaştırma için: Gübreden elde edilen 1 m3 biyogaz, 3,5 kg yakacak odun, 1-2 kg kömür, 9-10 kW/saat elektrik ile yaklaşık olarak aynı miktarda termal enerji sağlar.

Biyogaz üretimine yönelik bir karışımın en basit tarifi aşağıdaki bileşenleri içerir:

• inek gübresi - yaklaşık 1500 kg;
• çürümüş yapraklar veya diğer organik atıklar – 3500 kg;
• su – önceki bileşenlerin toplam kütlesinin% 65-75'i. Suyun önce yaklaşık 35 dereceye kadar ısıtılması gerekir.

Bu miktardaki biyokütle, orta düzeyde tüketimle altı aylık işletme için biyogaz üretmeye yetecektir. Karışımın tesise yüklenmesinden sonra ortalama 1,5-2 hafta içerisinde biyogaz açığa çıkmaya başlar.

Gaz bir evi ve çeşitli ticari ve ev binalarını ısıtmak için kullanılabilir.

Tipik bir biyogaz tesisinin tasarımı

Tam bir biyogaz sisteminin ana bileşenleri şunlardır:

• reaktör;
• humus besleme sistemi;
• karıştırıcılar;
• otomatik biyokütle ısıtma sistemi;
• gaz tutucu;
• ayırıcı;
• koruyucu kısım.

Ev kurulumu biraz basitleştirilmiş bir tasarıma sahip olacaktır, ancak tam bir anlayış için listelenen tüm öğelerin açıklamasını okumaya davetlisiniz.

Reaktör

Tesisatın bu kısmı genellikle paslanmaz çelik veya betondan monte edilir. Dışarıdan bakıldığında reaktör, üstünde kubbe bulunan, genellikle küresel şekilli, büyük, kapalı bir konteynere benziyor.

Şu anda en popüler olanı, yenilikçi teknolojiler kullanılarak yapılmış, katlanabilir tasarıma sahip reaktörlerdir. Böyle bir reaktör, minimum zaman yatırımıyla kendi ellerinizle kolayca monte edilebilir. Gerektiğinde kolaylıkla sökülüp başka bir yere taşınabilir.

Çelik kullanışlıdır çünkü sistemin diğer elemanlarını bağlamak için kolayca delikler oluşturabilirsiniz. Beton, mukavemet ve dayanıklılık açısından çelikten üstündür.

Biyokütle besleme sistemi

Tesisatın bu kısmında atıkların alınması için bir huni, su temini için bir besleme boru hattı ve reaktöre humus göndermek için tasarlanmış bir vidalı pompa bulunmaktadır.

Kuru bileşeni hazneye yüklemek için bir ön yükleyici kullanılır. Evde, bu görevle yükleyici olmadan, örneğin kürek gibi çeşitli doğaçlama araçlar kullanarak başa çıkabilirsiniz.

Haznede karışım yarı sıvı hale gelinceye kadar nemlendirilir. İstenilen nem seviyesine ulaştıktan sonra vida, yarı sıvı kütleyi reaktörün alt bölmesine aktarır.

Karıştırıcılar

Reaktördeki humusun fermantasyonu eşit şekilde gerçekleşmelidir. Bu, biyogazın karışımdan yoğun şekilde salınmasını sağlamanın en önemli koşullarından biridir. Karışımın en düzgün fermantasyon sürecini elde etmek için tipik bir biyogaz tesisinin tasarımında elektrikli tahrikli karıştırıcılar bulunur.

Dalgıç ve eğimli tip karıştırıcılar bulunmaktadır. Substratın yoğun ve düzgün bir şekilde karıştırılmasını sağlamak için dalgıç mekanizmalar biyokütleye gerekli derinliğe kadar indirilebilir. Genellikle bu tür karıştırıcılar bir direk üzerine yerleştirilir.

Eğimli karıştırıcıların montajı reaktörün yan yüzeylerine yapılır. Fermentördeki vidanın döndürülmesinden bir elektrik motoru sorumludur.

Otomatik ısıtma sistemi

Biyogazın başarılı bir şekilde üretilebilmesi için sistem içerisindeki sıcaklığın +35-+40 derece arasında tutulması gerekmektedir. Bu amaçla tasarıma otomatik ısıtma sistemleri dahil edilmiştir.

Bu durumda ısı kaynağı sıcak su kazanıdır, bazı durumlarda elektrikli ısıtma üniteleri kullanılır.

Biyogaz bu yapı elemanında toplanır. Çoğu zaman gaz tutucu reaktörün çatısına yerleştirilir.

Modern gaz tanklarının üretimi genellikle güneş ışığına ve çeşitli olumsuz doğa olaylarına dayanıklı bir malzeme olan polivinil klorür kullanılarak gerçekleştirilir.

Bazı durumlarda normal gaz tankı yerine özel torbalar kullanılır. Ayrıca bu cihazlar üretilen biyogazın hacmini geçici olarak artırmanıza olanak tanır.

Gaz tutucu torba yapmak için, biyogazın hacmi arttıkça şişebilen, elastik özelliklere sahip özel bir polivinil klorür kullanılır.

Sistemin bu kısmı atık humusun kurutulmasından ve gerekirse yüksek kaliteli gübrelerin elde edilmesinden sorumludur.

En basit ayırıcı bir vida ve bir ayırıcı haznesinden oluşur. Hazne bir elek şeklinde yapılmıştır. Bu, biyokütlenin katı bir bileşene ve bir sıvı kısma ayrılmasına olanak tanır.

Kurutulmuş humus nakliye bölmesine gönderilir. Sistem sıvı kısmı tekrar alıcı odaya yönlendirir. Burada sıvı, yeni besleme stoğunu nemlendirmek için kullanılır.

En basit DIY biyogaz tesisi

Evsel biyogaz tesisi biraz basitleştirilmiş bir tasarıma sahip olacak, ancak üretimine maksimum sorumlulukla yaklaşılmalıdır.

İlk adım. Çukur kaz. Bir biyogaz tesisinin özünde özel kaplamalı büyük bir çukur vardır. Söz konusu sistemin imalatının en önemli ve aynı zamanda zor kısmı biyoreaktör duvarlarının ve tabanının doğru şekilde hazırlanmasıdır.

Çukur kapatılmalıdır. Tabanı ve duvarları plastik veya betonla güçlendirin. Bunun yerine sağlam tabanlı hazır polimer halkalar satın alabilirsiniz. Bu tür cihazlar sistemin gerekli sıkılığını sağlamayı mümkün kılar. Malzeme uzun yıllar orijinal özelliklerini koruyacaktır ve gerekirse eski halkayı yenisiyle kolayca değiştirebilirsiniz.

İkinci adım. Bir gaz drenaj sistemi kurun. Bu, sizi karıştırıcı satın alma ve kurma ihtiyacından kurtaracaktır; bu sayede kurulumun montajı için harcanan zaman ve para önemli ölçüde azalacaktır.

Gaz drenaj sisteminin en basit versiyonu, gövde boyunca çok sayıda delik bulunan, polivinil klorürden yapılmış dikey olarak sabitlenmiş kanalizasyon borularıdır.

Üst kenarları yüklü humusun üst seviyesinin biraz üzerine çıkacak uzunlukta borular seçin.

Üçüncü adım. Alt tabakanın dış katmanını film yalıtımıyla örtün. Film sayesinde biyogazın kubbe altında hafif aşırı basınç koşullarında birikmesi için koşullar yaratılacak.

Dördüncü adım. Kubbeyi takın ve gaz egzoz borusunu en yüksek noktasına monte edin.

Gaz tüketimi düzenli olmalıdır. Aksi takdirde biyokütle kabının üzerindeki kubbe patlayabilir. Yaz aylarında gaz kış aylarına göre daha yoğun oluşur. İkinci sorunu çözmek için uygun ısıtıcılar satın alın ve kurun.

Biyogaz tesisinin başarılı kullanımı için prosedür ve koşullar

Bu nedenle basit bir biyogaz tesisini kendi başınıza monte etmeniz zor değildir. Ancak başarılı çalışması için birkaç basit kuralı hatırlamanız ve bunlara uymanız gerekir.

Yüklenen organik kütlenin anaerobik mikroorganizmaların yaşamına olumsuz etki yaratabilecek hiçbir madde içermemesi en önemli gereksinimlerden biridir. Yasaklanan katkılar arasında çeşitli solvent türleri, antibakteriyel ilaçlar ve diğer benzer maddeler bulunur.

Bir takım inorganik maddeler de bakterilerin işleyişinde bozulmaya yol açabilir. Bunu göz önünde bulundurarak, örneğin humusun çamaşırları yıkadıktan veya arabayı yıkadıktan sonra kalan suyla seyreltilmesi yasaktır.

Unutmayın: Biyogaz tesisi potansiyel olarak patlayıcı bir ünitedir, bu nedenle herhangi bir gaz ekipmanının çalıştırılmasıyla ilgili tüm güvenlik düzenlemelerine uyun.

Böylece gübre ve prensip olarak daha önce kurtulmak için elinizden gelenin en iyisini yaptığınız hemen hemen her şey bile çiftlikte faydalı olabilir. Sadece evde bir biyogaz tesisatı düzgün bir şekilde inşa etmeniz gerekiyor ve çok yakında eviniz sıcak olacak. Alınan önerileri takip edin; artık ısıtma için çok büyük meblağlar harcamanıza gerek kalmayacak.

İyi şanlar!

Biyogaz, organik maddelerin (örneğin: saman; yabani ot; hayvan ve insan dışkısı; çöp; evsel ve endüstriyel atık sulardan kaynaklanan organik atıklar vb.) anaerobik koşullar altında fermantasyonu (fermantasyonu) sonucu elde edilen bir gazdır. Biyogaz üretimi, çeşitli katabolik işlevlere sahip farklı türdeki mikroorganizmaları içerir.

Biyogazın bileşimi.

Biyogazın yarısından fazlası metandan (CH 4) oluşur. Metan biyogazın yaklaşık %60'ını oluşturur. Ek olarak biyogaz, yaklaşık %35 oranında karbondioksit (CO2) ve ayrıca su buharı, hidrojen sülfür, karbon monoksit, nitrojen ve diğerleri gibi diğer gazları içerir. Farklı koşullar altında elde edilen biyogazın bileşimi farklılık göstermektedir. Bu nedenle, insan dışkısından, gübreden ve kesim atıklarından elde edilen biyogaz %70'e kadar metan içerir ve kural olarak bitki kalıntılarından elde edilen yaklaşık %55 metan içerir.

Biyogazın mikrobiyolojisi.

Biyogaz fermantasyonu, ilgili bakteri mikrobiyal türüne bağlı olarak üç aşamaya ayrılabilir:

Birincisine bakteriyel fermantasyonun başlangıcı denir. Çeşitli organik bakteriler çoğalırken, ana rolü basit maddelerin hidrolitik oluşumu ile karmaşık organik bileşikleri yok etmek olan hücre dışı enzimler salgılar. Örneğin polisakkaritlerden monosakaritlere; proteinin peptidlere veya amino asitlere dönüştürülmesi; yağlar gliserol ve yağ asitlerine dönüşür.

İkinci aşamaya hidrojen denir. Hidrojen asetik asit bakterilerinin aktivitesi sonucu üretilir. Başlıca rolleri, asetik asidin karbondioksit ve hidrojen üretmek üzere bakteriyel ayrışmasıdır.

Üçüncü aşamaya metanojenik denir. Metanojenler olarak bilinen bir bakteri türünü içerir. Görevleri metan üretmek için asetik asit, hidrojen ve karbondioksit kullanmaktır.

Biyogaz fermantasyonu için hammaddelerin sınıflandırılması ve özellikleri.

Hemen hemen tüm doğal organik malzemeler biyogaz fermantasyonu için hammadde olarak kullanılabilir. Biyogaz üretiminin ana hammaddeleri atık sulardır: kanalizasyon; gıda, ilaç ve kimya endüstrileri. Kırsal alanlarda bu, hasat sırasında oluşan atıklardır. Köken farklılıkları nedeniyle biyogazın oluşum süreci, kimyasal bileşimi ve yapısı da farklıdır.

Menşeine bağlı olarak biyogaz için hammadde kaynakları:

1. Tarımsal hammaddeler.

Bu hammaddeler yüksek nitrojen içerikli hammaddeler ve yüksek karbon içerikli hammaddeler olarak ikiye ayrılabilir.

Yüksek nitrojen içeriğine sahip hammaddeler:

insan dışkısı, hayvan gübresi, kuş pisliği. Karbon-nitrojen oranı 25:1 veya daha azdır. Bu tür çiğ yiyecekler, bir kişinin veya hayvanın gastrointestinal sistemi tarafından tamamen sindirilmiştir. Kural olarak çok sayıda düşük molekül ağırlıklı bileşik içerir. Bu tür hammaddelerdeki su kısmen dönüştürüldü ve düşük molekül ağırlıklı bileşiklerin parçası haline geldi. Bu hammaddenin özelliği, anaerobik olarak biyogaza kolay ve hızlı ayrışmasıdır. Ve ayrıca zengin bir metan çıkışı.

Yüksek karbon içerikli hammaddeler:

saman ve kabuk. Karbon-azot oranı 40:1'dir. Yüksek moleküler bileşik içeriği yüksektir: selüloz, hemiselüloz, pektin, lignin, bitkisel mumlar. Anaerobik ayrışma oldukça yavaş gerçekleşir. Gaz üretim oranını arttırmak için bu tür malzemeler genellikle fermantasyondan önce ön işlem gerektirir.

2. Kentsel organik su atığı.

İnsan atığı, kanalizasyon, organik atık, organik endüstriyel atık su, çamuru içerir.

3. Su bitkileri.

Su sümbülünü, diğer su bitkilerini ve algleri içerir. Üretim kapasitelerinin tahmini planlı kapasite kullanımı, güneş enerjisine yüksek düzeyde bağımlılık ile karakterize edilir. Yüksek karlılığa sahiptirler. Teknolojik organizasyon daha dikkatli bir yaklaşım gerektirir. Anaerobik ayrışma kolaylıkla gerçekleşir. Metan döngüsü kısadır. Bu tür hammaddelerin özelliği, ön işlem yapılmadan reaktörde yüzmesidir. Bunu ortadan kaldırmak için hammaddelerin 2 gün boyunca hafifçe kurutulması veya önceden kompostlanması gerekir.

Neme bağlı olarak biyogaz için hammadde kaynakları:

1. Katı hammaddeler:

nispeten yüksek kuru madde içeriğine sahip saman, organik atık. Kuru fermantasyon yöntemi kullanılarak işlenirler. Büyük miktardaki katı birikintilerin rektörden uzaklaştırılmasında zorluklar ortaya çıkmaktadır. Kullanılan toplam hammadde miktarı, katı içeriği (TS) ve uçucu maddelerin (VS) toplamı olarak ifade edilebilir. Uçucu maddeler metana dönüştürülebilir. Uçucu maddeleri hesaplamak için, bir hammadde numunesi 530-570°C sıcaklıktaki kül fırınına yüklenir.

2. Sıvı hammaddeler:

taze dışkı, gübre, dışkı. Yaklaşık %20 oranında kuru madde içerir. Ayrıca kuru fermantasyon sırasında katı hammaddelerle karıştırılabilmesi için %10 oranında su ilavesine ihtiyaç duyulur.

3. Orta nemli organik atık:

alkol üretiminden kaynaklanan atıklar, kağıt hamuru fabrikalarından gelen atık sular vb. Bu tür hammaddeler değişen miktarlarda protein, yağ ve karbonhidrat içerir ve biyogaz üretimi için iyi hammaddelerdir. Bu hammadde için UASB tipi (Yukarı Akışlı Anaerobik Çamur Battaniyesi - yukarıya doğru anaerobik proses) cihazlar kullanılmaktadır.

Tablo 1. Aşağıdaki koşullar için biyogazın akış hızına (oluşma hızına) ilişkin bilgiler: 1) fermantasyon sıcaklığı 30°C; 2) toplu fermantasyon

Fermente atığın adı	Normal gaz üretimi sırasında ortalama biyogaz akış hızı (m 3 /m 3 /d)	Biyogaz çıkışı, m 3 /Kg/TS	Biyogaz üretimi (toplam biyogaz üretiminin yüzdesi)
			0-15g	25-45 gün	45-75 gün	75-135 gün
Kuru gübre	0,20	0,12	11	33,8	20,9	34,3
Kimya endüstrisi suyu	0,40	0,16	83	17	0	0
Rogulnik (chilim, su kestanesi)	0,38	0,20	23	45	32	0
Su salatası	0,40	0,20	23	62	15	0
Domuz gübresi	0,30	0,22	20	31,8	26	22,2
Kuru çim	0,20	0,21	13	11	43	33
Pipet	0,35	0,23	9	50	16	25
İnsan dışkısı	0,53	0,31	45	22	27,3	5,7

Metan fermantasyon sürecinin hesaplanması.

Fermantasyon mühendisliği hesaplamalarının genel prensipleri, organik hammadde yükünün arttırılması ve metan döngüsünün süresinin azaltılmasına dayanmaktadır.

Çevrim başına hammaddelerin hesaplanması.

Hammaddelerin yüklenmesi şu şekilde karakterize edilir: Kütle oranı TS (%), kütle oranı VS (%), konsantrasyon COD (COD - kimyasal oksijen ihtiyacı, yani COD - oksijenin kimyasal göstergesi) (Kg/m3). Konsantrasyon fermantasyon cihazlarının tipine bağlıdır. Örneğin, modern endüstriyel atık su reaktörleri UASB'dir (yukarı akış anaerobik prosesi). Katı hammaddeler için AF (anaerobik filtreler) kullanılır - genellikle konsantrasyon% 1'den azdır. Biyogazın hammaddesi olan endüstriyel atıklar çoğunlukla yüksek konsantrasyona sahiptir ve seyreltilmeleri gerekir.

Hız hesaplama indir.

Günlük reaktör yükleme miktarını belirlemek için: KOİ konsantrasyonu (Kg/m 3 ·d), TS (Kg/m 3 ·d), VS (Kg/m 3 ·d). Bu göstergeler biyogazın verimliliğini değerlendirmek için önemli göstergelerdir. Yükü sınırlamaya çalışmak ve aynı zamanda yüksek düzeyde gaz üretim hacmine sahip olmak gerekir.

Reaktör hacminin gaz çıkışına oranının hesaplanması.

Bu gösterge reaktörün verimliliğini değerlendirmek için önemli bir göstergedir. Kg/m 3 ·d cinsinden ölçülmüştür.

Birim fermantasyon kütlesi başına biyogaz verimi.

Bu gösterge biyogaz üretiminin mevcut durumunu karakterize etmektedir. Örneğin gaz toplayıcının hacmi 3 m3'tür. Günlük 10 Kg/TS temin edilmektedir. Biyogaz verimi 3/10 = 0,3'tür (m 3 /Kg/TS). Duruma bağlı olarak teorik gaz çıkışını veya gerçek gaz çıkışını kullanabilirsiniz.

Biyogazın teorik verimi aşağıdaki formüllerle belirlenir:

Metan üretimi (E):

E = 0,37A + 0,49B + 1,04C.

Karbondioksit üretimi (D):

D = 0,37A + 0,49B + 0,36C. A, fermantasyon materyalinin gramı başına karbonhidrat içeriği, B protein, C ise yağ içeriğidir

Hidrolik hacim.

Verimliliği artırmak için fermantasyon süresinin kısaltılması gerekir. Bir dereceye kadar fermente olan mikroorganizmaların kaybıyla bir bağlantı vardır. Şu anda bazı verimli reaktörlerin fermantasyon süreleri 12 gün veya daha kısadır. Hidrolik hacim, ham madde yüklemesinin başladığı günden itibaren günlük ham madde yükleme hacmi hesaplanarak hesaplanır ve reaktörde kalma süresine bağlıdır. Örneğin fermantasyon 35°C'de planlanıyor, yem konsantrasyonu %8 (toplam TS miktarı), günlük besleme hacmi 50 m3, reaktördeki fermantasyon süresi 20 gün. Hidrolik hacim: 50·20 = 100 m3 olacaktır.

Organik kirleticilerin uzaklaştırılması.

Her biyokimyasal üretimde olduğu gibi biyogaz üretiminde de atık bulunmaktadır. Biyokimyasal üretim atıkları kontrolsüz atık bertarafı durumunda çevreye zarar verebilmektedir. Mesela yandaki nehre düşmek. Modern büyük biyogaz tesisleri günde binlerce, hatta onbinlerce kilogram atık üretmektedir. Büyük biyogaz tesislerinden çıkan atıkların niteliksel bileşimi ve bertaraf yöntemleri, işletme laboratuvarları ve devlet çevre hizmetleri tarafından kontrol edilmektedir. Küçük çiftlik biyogaz tesislerinde iki nedenden dolayı bu tür kontroller yapılmamaktadır: 1) Atık miktarı az olduğundan çevreye zararı da az olacaktır. 2) Atıkların yüksek kalitede analizinin gerçekleştirilmesi, özel laboratuvar ekipmanı ve son derece uzman personel gerektirir. Küçük çiftçiler buna sahip değil ve devlet kurumları haklı olarak bu tür bir kontrolün uygunsuz olduğunu düşünüyor.

Biyogaz reaktörü atıklarının kirlenme seviyesinin bir göstergesi KOİ'dir (oksijenin kimyasal göstergesi).

Aşağıdaki matematiksel ilişki kullanılır: Organik yükleme oranının KOİ'si Kg/m 3 ·d= COD'nin yükleme konsantrasyonu (Kg/m 3) / hidrolik raf ömrü (d).

Reaktör hacmindeki gaz akış hızı (kg/(m 3 ·d)) = biyogaz verimi (m 3 /kg) / organik yükleme oranının KOİ'si kg/(m 3 ·d).

Biyogaz enerji tesislerinin avantajları:

katı ve sıvı atıkların sinekleri ve kemirgenleri uzaklaştıran özel bir kokusu vardır;

temiz ve kullanışlı bir yakıt olan yararlı bir son ürün - metan üretme yeteneği;

Fermantasyon işlemi sırasında yabani ot tohumları ve bazı patojenler ölür;

Fermantasyon işlemi sırasında azot, fosfor, potasyum ve diğer gübre içerikleri neredeyse tamamen korunur, organik azotun bir kısmı amonyak azotuna dönüştürülür ve bu da değerini arttırır;

fermantasyon artığı hayvan yemi olarak kullanılabilir;

biyogaz fermantasyonu havadaki oksijenin kullanılmasını gerektirmez;

Anaerobik çamur, besin eklenmeden birkaç ay saklanabilir ve daha sonra işlenmemiş yem eklendiğinde fermantasyon hızla yeniden başlayabilir.

Biyogaz enerji tesislerinin dezavantajları:

karmaşık cihaz ve inşaatta nispeten büyük yatırımlar gerektiriyor;

yüksek düzeyde inşaat, yönetim ve bakım gerektirir;

Fermantasyonun ilk anaerobik yayılımı yavaş yavaş gerçekleşir.

Metan fermantasyon prosesinin ve proses kontrolünün özellikleri:

1. Biyogaz üretim sıcaklığı.

Biyogaz üretimi için sıcaklık, 4~65°C gibi nispeten geniş bir sıcaklık aralığında olabilir. Artan sıcaklıkla birlikte biyogaz üretim hızı da artar ancak doğrusal bir artış olmaz. Sıcaklık 40~55°C, çeşitli mikroorganizmaların yaşam aktivitesi için bir geçiş bölgesidir: termofilik ve mezofilik bakteriler. En yüksek anaerobik fermantasyon oranı, 50~55°C'lik dar bir sıcaklık aralığında meydana gelir. 10°C fermantasyon sıcaklığında gaz akış hızı 90 günde %59'dur, ancak 30°C fermantasyon sıcaklığında aynı akış hızı 27 günde gerçekleşir.

Sıcaklıktaki ani bir değişimin biyogaz üretimi üzerinde önemli bir etkisi olacaktır. Bir biyogaz tesisinin tasarımı mutlaka sıcaklık gibi bir parametrenin kontrolünü sağlamalıdır. 5°C'nin üzerindeki sıcaklık değişiklikleri biyogaz reaktörünün verimliliğini önemli ölçüde azaltır. Örneğin, bir biyogaz reaktöründeki sıcaklık uzun süre 35°C iken aniden 20°C'ye düşerse, biyogaz reaktörünün üretimi neredeyse tamamen duracaktır.

2. Aşılama materyali.

Metan fermantasyonunu tamamlamak için tipik olarak belirli sayıda ve türde mikroorganizma gerekir. Metan mikropları açısından zengin olan çökeltiye aşı denir. Biyogaz fermantasyonu doğada yaygındır ve aşı materyalinin bulunduğu yerler de bir o kadar yaygındır. Bunlar: kanalizasyon çamuru, silt birikintileri, gübre çukurlarının dip çökeltileri, çeşitli kanalizasyon çamurları, sindirim artıkları vb. Bol organik madde ve iyi anaerobik koşullar nedeniyle zengin mikrobiyal topluluklar geliştirirler.

Yeni bir biyogaz reaktörüne ilk kez eklenen aşı, durgunluk süresini önemli ölçüde azaltabilir. Yeni biyogaz reaktöründe aşılama materyali ile manuel gübreleme yapılması gerekmektedir. Endüstriyel atıkların hammadde olarak kullanılmasında buna özellikle dikkat edilir.

3. Anaerobik ortam.

Çevrenin anaerobikliği, anaerobikliğin derecesine göre belirlenir. Tipik olarak redoks potansiyeli genellikle Eh değeriyle gösterilir. Anaerobik koşullar altında Eh negatif bir değere sahiptir. Anaerobik metan bakterileri için Eh -300 ~ -350mV aralığında yer alır. Fakültatif asit üreten bazı bakteriler Eh -100 ~ + 100 mV'de normal bir yaşam sürdürebilmektedir.

Anaerobik koşulların sağlanabilmesi için biyogaz reaktörlerinin sıkı bir şekilde kapalı olarak inşa edilmesi, su geçirmez ve sızdırmaz olmasının sağlanması gerekmektedir. Büyük endüstriyel biyogaz reaktörleri için Eh değeri her zaman kontrol edilir. Küçük çiftlik biyogaz reaktörleri için pahalı ve karmaşık ekipman satın alma ihtiyacından dolayı bu değerin kontrol edilmesi sorunu ortaya çıkmaktadır.

4. Biyogaz reaktöründeki ortamın asitliğinin (pH) kontrolü.

Metanojenler çok dar bir aralıkta bir pH aralığı gerektirir. Ortalama pH=7. Fermantasyon pH aralığı 6,8 ila 7,5 arasında gerçekleşir. Küçük biyogaz reaktörleri için pH kontrolü mevcuttur. Bunu yapmak için birçok çiftçi tek kullanımlık turnusol gösterge kağıdı şeritleri kullanır. Büyük tesisler sıklıkla elektronik pH izleme cihazları kullanır. Normal koşullar altında metan fermantasyonunun dengesi, genellikle pH ayarlaması gerektirmeyen doğal bir süreçtir. Yalnızca münferit yanlış yönetim vakalarında, büyük uçucu asit birikimleri ve pH'ta bir düşüş ortaya çıkar.

Yüksek asitli pH'ın etkilerini hafifletmeye yönelik önlemler şunları içerir:

(1) Biyogaz reaktöründeki ortamı kısmen değiştirin, böylece uçucu asit içeriğini seyreltin. Bu pH'ı artıracaktır.

(2) PH'ı arttırmak için kül veya amonyak ekleyin.

(3) pH'ı kireçle ayarlayın. Bu önlem özellikle asit içeriğinin aşırı yüksek olduğu durumlarda etkilidir.

5. Ortamın biyogaz reaktöründe karıştırılması.

Tipik bir fermantasyon tankında fermantasyon ortamı genellikle dört katmana ayrılır: üst kabuk, süpernatan katman, aktif katman ve tortu katmanı.

Karıştırmanın amacı:

1) aktif bakterilerin birincil hammaddelerin yeni bir kısmına taşınması, biyogaz üretim hızını hızlandırmak için mikropların ve hammaddelerin temas yüzeyinin arttırılması, hammadde kullanım verimliliğinin arttırılması.

2) Biyogaz salınımına karşı direnç oluşturan kalın bir kabuk tabakasının oluşmasının önlenmesi. Saman, yabani ot, yaprak vb. gibi ham maddelerin karıştırılması özellikle zordur. Kalın bir kabuk tabakasında asit birikmesi için kabul edilemez koşullar yaratılır.

Karıştırma yöntemleri:

1) biyogaz reaktörünün çalışma alanı içine yerleştirilmiş çeşitli tiplerdeki tekerleklerle mekanik karıştırma.

2) Biyoreaktörün üst kısmından alınan ve aşırı basınçla alt kısma verilen biyogaz ile karıştırılması.

3) sirkülasyonlu bir hidrolik pompayla karıştırma.

6. Karbon/nitrojen oranı.

Etkili fermantasyona yalnızca optimum besin oranı katkıda bulunur. Ana gösterge karbon/nitrojen oranıdır (C:N). Optimum oran 25:1'dir. Çok sayıda çalışma, optimal oranın sınırlarının 20-30:1 olduğunu ve 35:1 oranında biyogaz üretiminin önemli ölçüde azaldığını kanıtlamıştır. Deneysel çalışmalar biyogaz fermantasyonunun 6:1 karbon/azot oranıyla mümkün olduğunu ortaya koymuştur.

7. Basınç.

Metan bakterileri yüksek hidrostatik basınçlara (yaklaşık 40 metre veya daha fazla) uyum sağlayabilir. Ancak basınçtaki değişikliklere karşı çok hassastırlar ve bu nedenle sabit bir basınca ihtiyaç vardır (basınçta ani değişiklikler olmamalıdır). Aşağıdaki durumlarda basınçta önemli değişiklikler meydana gelebilir: biyogaz tüketiminde önemli bir artış, biyoreaktörün birincil hammaddelerle nispeten hızlı ve büyük miktarda yüklenmesi veya reaktörün çökeltilerden benzer şekilde boşaltılması (temizleme).

Basıncı dengelemenin yolları:

2) taze birincil hammaddeleri ve temizliği aynı anda ve aynı boşaltma hızında sağlayın;

3) bir biyogaz reaktörüne yüzer kapakların takılması nispeten sabit bir basıncı korumanıza olanak tanır.

8. Aktivatörler ve inhibitörler.

Bazı maddeler küçük miktarlarda eklendiğinde biyogaz reaktörünün performansını artırır; bu tür maddeler aktivatörler olarak bilinir. Küçük miktarlarda eklenen diğer maddeler biyogaz reaktöründeki proseslerin önemli ölçüde engellenmesine yol açarken, bu tür maddelere inhibitör adı verilmektedir.

Bazı enzimler, inorganik tuzlar, organik ve inorganik maddeler dahil olmak üzere birçok aktivatör türü bilinmektedir. Örneğin selülaz enziminin belirli bir miktarının eklenmesi biyogaz üretimini büyük ölçüde kolaylaştırır. 5 mg/Kg yüksek oksitlerin (R205) eklenmesi, gaz üretimini %17 oranında artırabilir. Saman ve benzerlerinden elde edilen birincil ham maddeler için biyogaz verimi, amonyum bikarbonat (NH4HCO3) eklenerek önemli ölçüde artırılabilir. Aktivatörler ayrıca aktif karbon veya turbadır. Bir biyoreaktörün hidrojenle beslenmesi metan üretimini önemli ölçüde artırabilir.

İnhibitörler esas olarak metal iyonlarının, tuzların ve fungisitlerin bazı bileşiklerini ifade eder.

Fermantasyon işlemlerinin sınıflandırılması.

Metan fermantasyonu kesinlikle anaerobik bir fermantasyondur. Fermantasyon işlemleri aşağıdaki türlere ayrılır:

Fermantasyon sıcaklığına göre sınıflandırma.

"Doğal" fermantasyon sıcaklıkları (değişken sıcaklık fermantasyonu) olarak ikiye ayrılabilir; bu durumda fermantasyon sıcaklığı yaklaşık 35°C'dir ve yüksek sıcaklık fermantasyon süreci (yaklaşık 53°C).

Diferansiyelliğe göre sınıflandırma.

Fermantasyonun farklı doğasına göre, tek aşamalı fermantasyon, iki aşamalı fermantasyon ve çok aşamalı fermantasyona ayrılabilir.

1) Tek aşamalı fermantasyon.

En yaygın fermantasyon türünü ifade eder. Bu, asitlerin ve metanın aynı anda üretildiği cihazlar için geçerlidir. Tek aşamalı fermantasyonlar BOİ (Biyolojik Oksijen İhtiyacı) açısından iki ve çok aşamalı fermantasyonlara göre daha az verimli olabilir.

2) İki aşamalı fermantasyon.

Asitlerin ve metanojenik mikroorganizmaların ayrı fermantasyonuna dayanır. Bu iki mikrop türünün farklı fizyolojisi ve beslenme gereksinimleri vardır ve büyüme, metabolik özellikler ve diğer yönlerde önemli farklılıklar vardır. İki aşamalı fermantasyon, biyogaz verimini ve uçucu yağ asitlerinin ayrışmasını büyük ölçüde artırabilir, fermantasyon döngüsünü kısaltabilir, işletme maliyetlerinde önemli tasarruflar sağlayabilir ve organik kirleticileri atıklardan etkili bir şekilde çıkarabilir.

3) Çok aşamalı fermantasyon.

Selüloz bakımından zengin birincil hammaddeler için aşağıdaki sırayla kullanılır:

(1) Selüloz malzemesi asitlerin ve alkalilerin varlığında hidrolize edilir. Glikoz oluşur.

(2) Aşılama materyali yerleştirilir. Bu genellikle bir biyogaz reaktöründen gelen aktif çamur veya atık sudur.

(3) Asidik bakterilerin (uçucu asitler üreten) üretimi için uygun koşullar yaratın: pH=5,7 (ancak 6,0'dan fazla değil), Eh=-240mV, sıcaklık 22°C. Bu aşamada aşağıdaki uçucu asitler oluşur: asetik, propiyonik, bütirik, izobütirik.

(4) Metan bakterilerinin üretimi için uygun koşullar yaratın: pH=7,4-7,5, Eh=-330mV, sıcaklık 36-37°C

Periyodikliğe göre sınıflandırma.

Fermantasyon teknolojisi toplu fermantasyon, sürekli fermantasyon ve yarı sürekli fermantasyon olarak sınıflandırılır.

1) Toplu fermantasyon.

Hammadde ve aşı malzemesi biyogaz reaktörüne bir kez yüklenerek fermantasyona tabi tutulur. Bu yöntem, birincil hammaddelerin yüklenmesinde ve atıkların boşaltılmasında zorluklar ve sakıncalar olduğunda kullanılır. Örneğin, kıyılmış saman veya büyük organik atık briketleri değil.

2) Sürekli fermantasyon.

Bu, ham maddelerin biyorektöre rutin olarak günde birkaç kez yüklendiği ve fermantasyon atıklarının uzaklaştırıldığı durumları da içerir.

3) Yarı sürekli fermantasyon.

Bu, zaman zaman farklı birincil hammaddelerin eşit olmayan miktarlarda eklenmesinin normal olduğu biyogaz reaktörleri için geçerlidir. Bu teknolojik şema çoğunlukla Çin'deki küçük çiftlikler tarafından kullanılmaktadır ve çiftçiliğin özellikleriyle ilişkilidir. İşler Yarı sürekli fermantasyona sahip biyogaz reaktörleri çeşitli tasarım farklılıklarına sahip olabilir. Bu tasarımlar aşağıda tartışılmaktadır.

1 numaralı şema. Sabit kapaklı biyogaz reaktörü.

Tasarım özellikleri: bir fermantasyon odasını ve bir biyogaz depolama tesisini tek bir yapıda birleştirmek: hammaddeler alt kısımda fermente edilir; Biyogaz üst kısımda depolanır.

Çalışma prensibi:

Biyogaz sıvının içinden çıkar ve kubbesindeki biyogaz reaktörünün kapağı altında toplanır. Biyogaz basıncı sıvının ağırlığı ile dengelenir. Gaz basıncı ne kadar yüksek olursa fermantasyon odasından o kadar fazla sıvı çıkar. Gaz basıncı ne kadar düşük olursa fermantasyon odasına o kadar fazla sıvı girer. Biyogaz reaktörünün çalışması sırasında içerisinde daima sıvı ve gaz bulunur. Ama farklı oranlarda.

2 numaralı şema. Yüzer kapaklı biyogaz reaktörü.

3 numaralı şema. Sabit kapaklı ve harici gaz tutuculu biyogaz reaktörü.

Tasarım özellikleri: 1) yüzer kapak yerine ayrı olarak inşa edilmiş bir gaz tankına sahiptir; 2) Çıkıştaki biyogaz basıncı sabittir.

Şema No. 3'ün Avantajları: 1) kesin olarak belirli bir basınç derecesi gerektiren biyogaz brülörlerinin çalıştırılması için idealdir; 2) Biyogaz reaktöründe düşük fermantasyon aktivitesi ile tüketiciye stabil ve yüksek basınçta biyogaz sağlamak mümkündür.

Yerli bir biyogaz reaktörü inşa etme kılavuzu.

GB/T 4750-2002 Evsel biyogaz reaktörleri.

GB/T 4751-2002 Evsel biyogaz reaktörlerinin kalite kabulü.

GB/T 4752-2002 Evsel biyogaz reaktörlerinin inşasına ilişkin kurallar.

GB 175 -1999 Portland çimentosu, sıradan Portland çimentosu.

GB 134-1999 Portland cüruflu çimento, tüf çimentosu ve uçucu kül çimentosu.

GB 50203-1998 Duvar inşaatı ve kabulü.

JGJ52-1992 Sıradan Kum Betonu için Kalite Standardı. Test yöntemleri.

JGJ53- 1992 Sıradan kırma taş veya çakıl betonu için kalite standardı. Test yöntemleri.

JGJ81 -1985 Sıradan betonun mekanik özellikleri. Test metodu.

JGJ/T 23-1992 Betonun basınç dayanımının geri tepme yöntemiyle test edilmesine yönelik teknik spesifikasyon.

JGJ70 -90 Harç. Temel özellikler için test yöntemi.

GB 5101-1998 Tuğlalar.

GB 50164-92 Betonun kalite kontrolü.

Hava sızdırmazlığı.

Biyogaz reaktörünün tasarımı 8000 (veya 4000 Pa) iç basınç sağlar. 24 saat sonra sızıntı oranı %3'ten azdır.

Reaktör hacmi başına biyogaz üretim birimi.

Biyogaz üretimi için tatmin edici koşullar için, reaktör hacminin metreküpü başına 0,20-0,40 m3 biyogaz üretilmesi normal kabul edilir.

Normal gaz depolama hacmi günlük biyogaz üretiminin %50'sidir.

Güvenlik faktörü K=2,65'ten az değildir.

Normal servis ömrü en az 20 yıldır.

Canlı yük 2 kN/m2.

Temel yapısının taşıma kapasitesi en az 50 kPa'dır.

Gaz tankları, 8000 Pa'dan fazla olmayan bir basınç için ve 4000 Pa'dan fazla olmayan bir basınç için yüzer kapaklı olarak tasarlanmıştır.

Havuz için maksimum basınç sınırı 12000 Pa'dan fazla değildir.

Reaktörün kemerli kasasının minimum kalınlığı en az 250 mm'dir.

Maksimum reaktör yükü hacminin %90'ıdır.

Reaktörün tasarımı, günlük biyogaz üretiminin %50'sine tekabül eden, gaz flotasyonu için reaktör kapağının altında alanın bulunmasını sağlar.

Reaktör hacmi 6 m3, gaz akış hızı 0,20 m3/m3/d'dir.

Bu çizimlere göre 4 m3, 8 m3, 10 m3 hacimli reaktörler inşa etmek mümkündür. Bunun için çizimlerdeki tabloda belirtilen düzeltme boyutsal değerlerinin kullanılması gerekmektedir.

Biyogaz reaktörünün inşaatı için hazırlık.

Biyogaz reaktörü tipinin seçimi, fermente edilen ham maddenin miktarına ve özelliklerine bağlıdır. Ayrıca seçim yerel hidrojeolojik ve iklim koşullarına ve inşaat teknolojisinin düzeyine bağlıdır.

Ev tipi bir biyogaz reaktörü, tuvaletlerin ve hayvanların bulunduğu binaların yakınında, 25 metreden fazla olmayan bir mesafede bulunmalıdır. Biyogaz reaktörünün yeri rüzgar altı ve güneşli tarafta, düşük yeraltı suyu seviyesine sahip sağlam bir zemin üzerinde olmalıdır.

Biyogaz reaktörü tasarımı seçmek için aşağıdaki inşaat malzemesi tüketim tablolarını kullanın.

Tablo 3. Prekast Beton Panel Biyogaz Reaktörü Malzeme Ölçeği

		Reaktör hacmi, m3
		4	6	8	10
	Hacim, m3	1,828	2,148	2,508	2,956
	Çimento, kg	523	614	717	845
	Kum, m3	0,725	0,852	0,995	1,172
	Çakıl, m3	1,579	1,856	2,167	2,553
	Hacim, m3	0,393	0,489	0,551	0,658
	Çimento, kg	158	197	222	265
	Kum, m3	0,371	0,461	0,519	0,620
Çimento harcı	Çimento, kg	78	93	103	120
Toplam malzeme miktarı	Çimento, kg	759	904	1042	1230
	Kum, m3	1,096	1,313	1,514	1,792
	Çakıl, m3	1,579	1,856	2,167	2,553

Tablo4. Prekast Beton Panel Biyogaz Reaktörü Malzeme Ölçeği

		Reaktör hacmi, m3
		4	6	8	10
	Hacim, m3	1,540	1,840	2,104	2,384
	Çimento, kg	471	561	691	789
	Kum, m3	0,863	0,990	1,120	1,260
	Çakıl, m3	1,413	1,690	1,900	2,170
Prefabrik binanın sıvanması	Hacim, m3	0,393	0,489	0,551	0,658
	Çimento, kg	158	197	222	265
	Kum, m3	0,371	0,461	0,519	0,620
Çimento harcı	Çimento, kg	78	93	103	120
Toplam malzeme miktarı	Çimento, kg	707	851	1016	1174
	Kum, m3	1,234	1,451	1,639	1,880
	Çakıl, m3	1,413	1,690	1,900	2,170
Çelik malzemeler	Çelik çubuk çapı 12 mm, kg	14	18,98	20,98	23,00
	Çelik takviye çapı 6,5 mm, kg	10	13,55	14,00	15,00

Tablo5. Yerinde dökme beton biyogaz reaktörü için malzeme ölçeği

		Reaktör hacmi, m3
		4	6	8	10
	Hacim, m3	1,257	1,635	2,017	2,239
	Çimento, kg	350	455	561	623
	Kum, m3	0,622	0,809	0,997	1,107
	Çakıl, m3	0,959	1,250	1,510	1,710
Prefabrik binanın sıvanması	Hacim, m3	0,277	0,347	0,400	0,508
	Çimento, kg	113	142	163	208
	Kum, m3	0,259	0,324	0,374	0,475
Çimento harcı	Çimento, kg	6	7	9	11
Toplam malzeme miktarı	Çimento, kg	469	604	733	842
	Kum, m3	0,881	1,133	1,371	1,582
	Çakıl, m3	0,959	1,250	1,540	1,710

Tablo6. Çizimlerdeki semboller.

Tanım	Çizimlerdeki tanımlama
Malzemeler:
Boru (yerdeki hendek)
Semboller:
Detay çizimine bağlantı. Üstteki sayı parça numarasını gösterir. Alttaki sayı, parçanın ayrıntılı açıklamasını içeren çizim numarasını gösterir. Alt sayı yerine “-” işareti gösteriliyorsa bu çizimde parçanın detaylı açıklamasının sunulduğunu gösterir.
Parçanın bölümü. Kalın çizgiler kesimin düzlemini ve görüş yönünü belirtir, sayılar ise kesimin kimlik numarasını gösterir.
Ok yarıçapı gösterir. R harfinden sonraki sayılar yarıçap değerini gösterir.
Yaygın olarak kabul edilenler:
Buna göre elipsoidin yarı ana ekseni ve kısa ekseni
Uzunluk

Biyogaz reaktörlerinin tasarımları.

Özellikler:

Ana havuzun tasarım özelliği türü.

Alt kısım giriş portundan çıkış portuna doğru eğimlidir. Bu, sürekli hareketli bir akışın oluşmasını sağlar. 1-9 numaralı çizimler üç tip biyogaz reaktör yapısını göstermektedir: A tipi, B tipi, C tipi.

Biyogaz reaktörü tip A: En basit tasarım. Fermantasyon odası içerisindeki biyogaz basıncının kuvveti ile sıvı maddenin uzaklaştırılması sadece çıkış penceresinden sağlanır.

Biyogaz reaktörü tip B: Ana havuz, ortasında, çalışma sırasında ihtiyaca bağlı olarak sıvı maddenin tedarik edilmesi veya çıkarılmasının mümkün olduğu dikey bir boru ile donatılmıştır. Ayrıca bu tip biyogaz reaktöründe dikey bir borudan madde akışı oluşturmak için ana havuzun tabanında yansıtıcı (deflektör) bir bölme bulunur.

Biyogaz reaktörü tip C: B tipi reaktöre benzer bir tasarıma sahiptir, ancak merkezi bir dikey boruya monte edilmiş basit tasarımlı bir manuel pistonlu pompanın yanı sıra ana havuzun tabanındaki diğer yansıtıcı bölmelerle donatılmıştır. . Bu tasarım özellikleri, ekspres numunelerin basitliği nedeniyle ana havuzdaki ana teknolojik süreçlerin parametrelerinin etkin bir şekilde kontrol edilmesini mümkün kılar. Ayrıca biyogaz bakterilerinin donörü olarak bir biyogaz reaktörü kullanın. Bu tip bir reaktörde, substratın difüzyonu (karışımı) daha tam olarak gerçekleşir ve bu da biyogaz verimini arttırır.

Fermantasyon özellikleri:

Süreç aşılama materyalinin seçilmesinden oluşur; birincil hammaddelerin hazırlanması (su ile yoğunluğun bitirilmesi, asitliğin ayarlanması, aşılama malzemesinin eklenmesi); Fermantasyon (substrat karışımının ve sıcaklığın kontrolü).

Fermantasyon materyali olarak insan dışkısı, hayvan gübresi ve kuş pisliği kullanılmaktadır. Sürekli bir fermantasyon işlemiyle, bir biyogaz reaktörünün etkili çalışması için nispeten stabil koşullar yaratılır.

Tasarım ilkeleri.

“Üçlü” sisteme uygunluk (biyogaz, tuvalet, ahır). Biyogaz reaktörü dikey silindirik bir tanktır. Silindirik kısmın yüksekliği H=1 m. Tankın üst kısmı kemerli bir tonozdur. Kemerin yüksekliğinin silindirik kısmın çapına oranı f 1 /D=1/5'tir. Alt kısım giriş portundan çıkış portuna doğru eğimlidir. Eğim açısı 5 derece.

Tankın tasarımı tatmin edici fermantasyon koşulları sağlar. Substratın hareketi yerçekimi ile gerçekleşir. Sistem tank tam doluyken çalışır ve biyogaz üretimini artırarak hammaddelerin kalış süresine göre kendini kontrol eder. B ve C tipi biyogaz reaktörleri, substratın işlenmesi için ek cihazlara sahiptir.

Tank ham maddelerle tamamen dolu olmayabilir. Bu, verimlilikten ödün vermeden gaz çıkışını azaltır.

Düşük maliyet, yönetim kolaylığı, yaygın popüler kullanım.

Yapı malzemelerinin tanımı.

Biyogaz reaktörünün duvarlarının, tabanının ve çatısının malzemesi betondur.

Yükleme kanalı gibi kare parçalar tuğladan yapılabilir. Beton yapılar, beton karışımı dökülerek yapılabileceği gibi, prefabrik beton elemanlardan da (giriş ağzı kapağı, bakteri tankı, merkez boru gibi) yapılabilir. Bakteri kafesi yuvarlak kesitlidir ve bir örgü içine yerleştirilmiş kırık yumurta kabuklarından oluşur.

İnşaat işlemlerinin sırası.

Kalıp dökme yöntemi aşağıdaki gibidir. Gelecekteki biyogaz reaktörünün ana hatları yerde işaretlenmiştir. Toprak kaldırılır. Önce alt kısmı doldurulur. Bir halkaya beton dökmek için tabana kalıp yerleştirilmiştir. Duvarlar kalıp ve ardından kemerli tonoz kullanılarak dökülür. Kalıp olarak çelik, ahşap veya tuğla kullanılabilir. Dökme simetrik olarak yapılır ve mukavemet için sıkıştırma cihazları kullanılır. Fazla akıcı beton bir spatula ile çıkarılır.

Inşaat çizimleri.

İnşaat 1-9 numaralı çizimlere göre gerçekleştirilir.

Çizim 1. Biyogaz reaktörü 6 m3. Tip A:

Çizim 2. Biyogaz reaktörü 6 m3. Tip A:

Biyogaz reaktörlerinin prefabrik beton levhalardan inşası daha ileri bir inşaat teknolojisidir. Bu teknoloji, boyutsal doğruluğu korumanın uygulama kolaylığı, inşaat süresini ve maliyetlerini azaltması nedeniyle daha gelişmiştir. İnşaatın ana özelliği, reaktörün ana elemanlarının (kemerli tonoz, duvarlar, kanallar, kapaklar) kurulum sahasından uzakta imal edilmesi, daha sonra kurulum sahasına nakledilmesi ve sahada büyük bir çukurda montajının yapılmasıdır. Böyle bir reaktörün montajı sırasında, yatay ve dikey kurulumun doğruluğuna ve ayrıca alın bağlantılarının yoğunluğuna dikkat edilir.

Çizim 13. Biyogaz reaktörü 6 m3. Betonarme döşemelerden yapılmış biyogaz reaktörünün detayları:

Çizim 14. Biyogaz reaktörü 6 m3. Biyogaz reaktörü montaj elemanları:

Çizim 15. Biyogaz reaktörü 6 m3. Betonarme reaktörün montaj elemanları:

Biyogaz üretim teknolojisi. Modern hayvancılık kompleksleri yüksek üretim göstergeleri sağlar. Kullanılan teknolojik çözümler, komplekslerin kendi tesislerinde mevcut sıhhi ve hijyenik standartların gerekliliklerine tam olarak uymayı mümkün kılmaktadır.

Ancak tek bir yerde yoğunlaşan büyük miktarlardaki sıvı gübre, kompleksin bitişiğindeki alanların ekolojisi açısından önemli sorunlar yaratmaktadır. Örneğin taze domuz gübresi ve pislikleri tehlike sınıfı 3 atık olarak sınıflandırılır. Çevresel konular denetleyici otoritelerin kontrolü altındadır ve bu konulara ilişkin yasal gereklilikler sürekli olarak daha sıkı hale gelmektedir.

Biocomplex, modern biyogaz tesislerinde (BGU) hızlandırılmış işlemeyi de içeren, sıvı gübrenin bertarafı için kapsamlı bir çözüm sunar. İşleme süreci sırasında, organik maddenin doğal ayrışma süreçleri, metan, CO2, kükürt vb. gazların salınmasıyla hızlandırılmış bir modda meydana gelir. Sadece ortaya çıkan gaz atmosfere salınarak sera etkisi yaratmaz, elektrik ve termal enerji üreten özel gaz jeneratörü (kojenerasyon) ünitelerine gönderilir.

Biyogaz - yanıcı gaz biyokütlenin anaerobik metan fermantasyonu sırasında oluşur ve esas olarak metan (% 55-75), karbondioksit (% 25-45) ve hidrojen sülfit, amonyak, nitrojen oksitler ve diğerlerinin (% 1'den az) safsızlıklarından oluşur.

Biyokütlenin ayrışması, kimyasal ve fiziksel süreçler ve 3 ana grup bakterinin simbiyotik yaşam aktivitesi sonucu meydana gelirken, bazı bakteri gruplarının metabolik ürünleri, belirli bir sıra ile diğer grupların besin ürünleridir.

Birinci grup hidrolitik bakteriler, ikincisi asit oluşturan, üçüncüsü metan oluşturan bakterilerdir.

Biyogaz üretimi için hem organik tarımsal endüstriyel atıklar hem de evsel atıklar ve bitkisel hammaddeler kullanılabilir.

Biyogaz üretimi için kullanılan en yaygın tarımsal atık türleri şunlardır:

• domuz ve sığır gübresi, kümes hayvanı gübresi;
• sığır komplekslerinin beslenme masasından kalan kalıntılar;
• sebze üstleri;
• tahıl ve sebzelerin, şeker pancarının, mısırın standartların altında toplanması;
• posa ve melas;
• un, harcanmış tahıl, küçük tane, tohum;
• bira tahılı, malt filizleri, protein çamuru;
• nişasta ve şurup üretiminden kaynaklanan atıklar;
• meyve ve sebze posası;
• serum;
• vesaire.

Hammadde kaynağı	Hammadde türü	Yıllık hammadde miktarı m3 (ton)	Biyogaz miktarı, m3
1 süt ineği	Çöpsüz sıvı gübre
1 besi domuzu	Çöpsüz sıvı gübre
1 adet besili boğa	Çöp katı gübre
1 at	Çöp katı gübre
100 tavuk	Kuru dışkı
1 hektar ekilebilir arazi	Taze mısır silajı
1 hektar ekilebilir arazi	Şekerpancarı
1 hektar ekilebilir arazi	Taze tahıl silajı
1 hektar ekilebilir arazi	Taze ot silajı

Bir biyogaz tesisinde (BGU) biyogaz üretmek için kullanılan substrat sayısı (atık türleri) birden ona kadar veya daha fazla olabilir.

Tarımsal sanayi sektöründeki biyogaz projeleri aşağıdaki seçeneklerden birine göre oluşturulabilir:

• ayrı bir işletmenin atıklarından biyogaz üretimi (örneğin, bir hayvan çiftliğinden gelen gübre, bir şeker fabrikasından gelen küspe, bir içki fabrikasından gelen damıtma suyu);
• ayrı bir işletmeye veya ayrı olarak konumlanmış merkezi bir biyogaz tesisine bağlı projeyle, farklı işletmelerin atıklarından elde edilen biyogaz üretimi;
• Ayrı konumdaki biyogaz tesislerinde enerji tesislerinin birincil kullanımıyla biyogaz üretimi.

Biyogazın enerji kullanımının en yaygın yöntemi, mini-CHP'nin bir parçası olarak gaz pistonlu motorlarda elektrik ve ısı üreterek yakılmasıdır.

Var olmak biyogaz istasyonlarının teknolojik şemaları için çeşitli seçenekler- kullanılan alt tabaka türlerine ve tür sayısına bağlı olarak. Bazı durumlarda ön hazırlığın kullanılması, biyoreaktörlerdeki hammaddelerin ayrışma hızı ve derecesinde bir artışa ve dolayısıyla genel biyogaz veriminde bir artışa ulaşmayı mümkün kılar. Sıvı ve katı atık gibi farklı özelliklere sahip birkaç substratın kullanılması durumunda, bunların biriktirilmesi ve ön hazırlıkları (fraksiyonlara ayırma, öğütme, ısıtma, homojenleştirme, biyokimyasal veya biyolojik arıtma vb.) ayrı ayrı gerçekleştirilir, ardından daha sonra ya biyoreaktörlere verilmeden önce karıştırılırlar ya da ayrı akışlarda beslenirler.

Tipik bir biyogaz tesisinin ana yapısal elemanları şunlardır:

• substratların alınması ve ön hazırlanması için sistem;
• kurulum dahilinde alt tabaka taşıma sistemi;
• karıştırma sistemli biyoreaktörler (fermentörler);
• biyoreaktör ısıtma sistemi;
• biyogazın hidrojen sülfür ve nem safsızlıklarından uzaklaştırılması ve saflaştırılması için sistem;
• fermente kütle ve biyogaz için depolama tankları;
• teknolojik süreçlerin yazılım kontrolü ve otomasyonu için sistem.

Biyogaz tesislerinin teknolojik şemaları, işlenmiş substratların türüne ve sayısına, nihai hedef ürünlerin türüne ve kalitesine, teknolojik çözümü sağlayan şirketin kullandığı özel teknik bilgiye ve bir dizi başka faktöre bağlı olarak değişiklik gösterir. Günümüzde en yaygın olanı, biri genellikle gübre olan çeşitli substrat türlerinin tek aşamalı fermantasyonuna sahip şemalardır.

Biyogaz teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte, kullanılan teknik çözümler iki aşamalı şemalara doğru daha karmaşık hale geliyor; bu, bazı durumlarda belirli substrat türlerinin verimli bir şekilde işlenmesine yönelik teknolojik ihtiyaç ve çalışma hacminin kullanımının genel verimliliğinin arttırılmasıyla haklı gösteriliyor. biyoreaktörler.

Biyogaz üretiminin özellikleri metan bakterileri tarafından yalnızca tamamen kuru organik maddelerden üretilebilmesidir. Bu nedenle üretimin ilk aşamasının görevi, yüksek miktarda organik madde içeren ve aynı zamanda pompalanabilen bir substrat karışımı oluşturmaktır. Bu, %10-12 kuru madde içeriğine sahip bir substrattır. Çözüm, vidalı ayırıcılar kullanılarak fazla nemin serbest bırakılmasıyla elde edilir.

Sıvı gübre üretim tesisinden bir tanka gelir, dalgıç bir karıştırıcı kullanılarak homojenleştirilir ve bir dalgıç pompa aracılığıyla helezonlu ayırıcılar halinde ayırma atölyesine iletilir. Sıvı kısım ayrı bir tankta birikir. Katı fraksiyon, katı ham madde besleyiciye yüklenir.

Substratın fermentöre yüklenmesine ilişkin programa uygun olarak, geliştirilen programa göre, pompa periyodik olarak çalıştırılarak sıvı fraksiyonun fermentöre beslenmesi ve aynı zamanda katı hammadde yükleyicisi çalıştırılır. Bir seçenek olarak sıvı fraksiyon, karıştırma işlevi olan bir katı hammadde yükleyicisine beslenebilir ve daha sonra bitmiş karışım, geliştirilen yükleme programına göre fermentöre beslenir.İlaveler kısa ömürlüdür. Bu, organik substratın fermentöre aşırı alımını önlemek için yapılır, çünkü bu, maddelerin dengesini bozabilir ve fermentördeki prosesin dengesizleşmesine neden olabilir. Aynı zamanda, fermentör ve fermentörün taşmasını önlemek için fermentörden fermentöre ve fermentörden fermentör depolama tankına (lagün) çürütülmüş ürünü pompalayan pompalar da açılır.

Fermentör ve fermentörde bulunan sindirim ürünü kütleleri, bakterilerin kapların tüm hacmi boyunca eşit dağılımını sağlamak için karıştırılır. Karıştırma için özel tasarımlı düşük hızlı karıştırıcılar kullanılır.

Substrat fermentördeyken bakteriler, biyogaz tesisi tarafından üretilen toplam biyogazın %80'ine kadarını serbest bırakır. Biyogazın geri kalan kısmı çürütücüde serbest bırakılır.

Fermentör ve fermentör içindeki sıvının sıcaklığı, salınan biyogazın sabit miktarının sağlanmasında önemli bir rol oynar. Kural olarak, işlem 41-43ᴼС sıcaklıkta mezofilik modda ilerler. Fermentörlerin ve fermentörlerin içindeki özel boru tipi ısıtıcıların yanı sıra duvarların ve boru hatlarının güvenilir ısı yalıtımı kullanılarak sabit bir sıcaklığın korunması sağlanır. Çürütmeden çıkan biyogaz yüksek kükürt içeriğine sahiptir. Biyogaz, fermentörlerin ve fermentörlerin içindeki ahşap kirişli tonoz üzerine döşenen yalıtımın yüzeyinde kolonize olan özel bakteriler kullanılarak kükürtten arındırılır.

Biyogaz, çürütücünün yüzeyi ile fermentör ve fermentörü üstte kaplayan elastik, yüksek mukavemetli malzeme arasında oluşan bir gaz tutucuda birikir. Malzeme, biyogaz biriktiğinde gaz tutucunun kapasitesini önemli ölçüde artıran (mukavemeti azaltmadan) büyük ölçüde esneme özelliğine sahiptir. Gaz tankının taşmasını ve malzemenin yırtılmasını önlemek için emniyet valfi bulunmaktadır.

Daha sonra biyogaz kojenerasyon tesisine girer. Kojenerasyon ünitesi (CGU), biyogazla çalışan gaz pistonlu motorlar tarafından çalıştırılan jeneratörler tarafından elektrik enerjisinin üretildiği bir ünitedir. Biyogazla çalışan kojeneratörler, biyogazın oldukça tükenmiş bir yakıt olması nedeniyle geleneksel gaz jeneratörü motorlarından tasarım farklılıklarına sahiptir. Jeneratörler tarafından üretilen elektrik enerjisi, BSU'nun elektrik ekipmanına güç sağlıyor ve bunun ötesindeki her şey yakındaki tüketicilere sağlanıyor. Kojeneratörleri soğutmak için kullanılan sıvının enerjisi, kazan cihazlarında üretilen termal enerji eksi kayıplardır. Üretilen termal enerjinin bir kısmı fermentörleri ve fermentörleri ısıtmak için kullanılır, geri kalan kısmı da yakındaki tüketicilere gönderilir. girer

Biyogazı doğal gaz seviyesine kadar saflaştırmak için ek ekipman kurmak mümkündür, ancak bu pahalı bir ekipmandır ve yalnızca biyogaz tesisinin amacının termal ve elektrik enerjisi üretimi değil, yakıt üretimi olması durumunda kullanılır. gaz pistonlu motorlar. Kanıtlanmış ve en yaygın olarak kullanılan biyogaz saflaştırma teknolojileri sulu absorpsiyon, basınçlı adsorpsiyon, kimyasal çökeltme ve membran ayırmadır.

Biyogaz santrallerinin enerji verimliliği büyük ölçüde seçilen teknolojiye, ana yapıların malzemelerine ve tasarımına ve ayrıca bulundukları bölgedeki iklim koşullarına bağlıdır. Ilıman bir iklim bölgesinde biyoreaktörleri ısıtmak için ortalama termal enerji tüketimi, kojeneratörler tarafından üretilen enerjinin (brüt) %15-30'udur.

Biyogazla çalışan termik santralli bir biyogaz kompleksinin genel enerji verimliliği ortalama %75-80'dir. Elektrik üretimi sırasında kojenerasyon istasyonundan alınan ısının tamamının tüketilememesi durumunda (harici ısı tüketicilerinin bulunmamasından kaynaklanan yaygın bir durum) atmosfere salınır. Bu durumda bir biyogaz termik santralinin enerji verimliliği toplam biyogaz enerjisinin yalnızca %35'i kadardır.

Biyogaz tesislerinin ana performans göstergeleri, büyük ölçüde kullanılan substratlar, benimsenen teknolojik düzenlemeler, operasyonel uygulamalar ve her bir tesis tarafından gerçekleştirilen görevlerle belirlenen önemli ölçüde farklılık gösterebilir.

Gübre işleme süreci 40 günden fazla sürmez. İşleme sonucunda elde edilen sindirim ürünü kokusuzdur ve bitkiler tarafından emilen besinlerin en yüksek derecede mineralizasyonunun elde edildiği mükemmel bir organik gübredir.

Digestate genellikle vidalı ayırıcılar kullanılarak sıvı ve katı fraksiyonlara ayrılır. Sıvı fraksiyon lagünlere gönderilir ve burada toprağa uygulama dönemine kadar biriktirilir. Katı kısım aynı zamanda gübre olarak da kullanılır. Katı fraksiyona ek kurutma, granülasyon ve paketleme uygulanırsa uzun süreli depolama ve uzun mesafelere taşımaya uygun olacaktır.

Biyogazın üretimi ve enerji kullanımı Dünya uygulamaları tarafından haklılaştırılan ve onaylanan bir takım avantajlara sahiptir:

1. Yenilenebilir enerji kaynağı (RES). Biyogaz üretmek için yenilenebilir biyokütle kullanılır.
2. Biyogaz üretimi için kullanılan hammaddelerin geniş yelpazesi, tarımsal üretimin ve teknolojik bağlantılı endüstrilerin yoğunlaştığı bölgelerde hemen hemen her yerde biyogaz tesislerinin kurulmasına olanak sağlamaktadır.
3. Hem oluştuğu yerde hem de gaz taşıma ağına bağlı herhangi bir tesiste (bu ağa saflaştırılmış biyogaz sağlanması durumunda) elektrik ve/veya termal enerji üretimi için biyogazın enerji kullanım yöntemlerinin çok yönlülüğü ) ve ayrıca otomobiller için motor yakıtı.
4. Biyogazdan elektrik üretiminin yıl boyunca istikrarı, güneş ve rüzgar santralleri gibi dengesiz yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması durumu da dahil olmak üzere ağdaki pik yüklerin karşılanmasını mümkün kılar.
5. Biyokütle tedarikçilerinden enerji tesislerinin işletme personeline kadar bir pazar zincirinin oluşturulması yoluyla istihdam yaratılması.
6. Biyogaz reaktörlerinde kontrollü fermantasyon yoluyla atıkların geri dönüşümü ve nötralizasyonu yoluyla çevre üzerindeki olumsuz etkinin azaltılması. Biyogaz teknolojileri organik atıkları nötralize etmenin ana ve en akılcı yollarından biridir. Biyogaz üretim projeleri atmosfere sera gazı emisyonlarını azaltır.
7. Biyogaz reaktörlerinde fermente edilmiş kütlenin tarım alanlarında kullanılmasının agroteknik etkisi, organik kökenli besinlerin eklenmesi nedeniyle toprak yapısının iyileştirilmesinde, yenilenmesinde ve verimliliğinin arttırılmasında kendini gösterir. Biyogaz reaktörlerinde toplu olarak işlenenler de dahil olmak üzere organik gübre pazarının geliştirilmesi, gelecekte çevre dostu tarım ürünleri pazarının gelişmesine katkıda bulunacak ve rekabet gücünü artıracaktır.

Tahmini birim yatırım maliyetleri

BGU 75 kWel. ~ 9.000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6.500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~ 6.000 €/kWel.

BGU bis 500 kWel. ~ 4.500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~ 3.500 €/kWel.

Üretilen elektrik ve termal enerji, yalnızca kompleksin değil, aynı zamanda bitişik altyapının ihtiyaçlarını da karşılayabilmektedir. Ayrıca biyogaz tesislerinin hammaddeleri bedava olduğundan, geri ödeme süresi (4-7 yıl) sonrasında yüksek ekonomik verimlilik sağlanmaktadır. Biyogaz santrallerinde üretilen enerjinin maliyeti zamanla artmaz, aksine azalır.