Альтернативный источник энергии из доступных материалов.
Биогаз образуется при ферментации различных бытовых отходов, а также отходов выделяемых животными (навоз).
Этот процесс представляет собой сбраживание без доступа воздуха и называется анаэробной ферментацией.
Именно такой процесс происходит в природном биологическом реакторе, заключенном в брюхе каждой буренки, пасущейся на лугу. Там, в коровьем преджелудке, обитает целое сообщество микробов. Они расщепляют клетчатку и другие сложные органические соединения, богатые энергией, и вырабатывают из них низкомолекулярные вещества, которые легко усваивает коровий организм.
Эти соединения служат субстратом для других микробов, которые превращают их в газы - углекислоту и метан. Одна корова производит в сутки до 500 литров метана; из общей продукции метана на Земле почти четверть - 100-200 млн. тонн в год! - имеет такое "животное" происхождение.
В биогазе содержится 60-70 % метана, каждый кубометр его, сгорая, выделяет столько же тепла, сколько килограмм каменного угля, и в два с лишним раза больше, чем килограмм дров.
Ещё одно замечательное свойство процесса анаэробной ферментации заключается в том, что пройдя через биореактор, зловонная жижа отходов животных превращается в прекрасное удобрение.
Метод получения биогаза и удобрения из навоза, о котором мы расскажем в этой статье, использовался еще с древних веков в Китае, но позже, спустя века был невостребованным и в результате оказался забыт.
Итак, приступим.
Сначала необходимо выбрать подходящую бочку, в который мы будем хранить «источник энергии», то есть, как вы поняли, пищевые отходы и навоз. Делаем отверстия на входе и на выходе в бочке. Можно сделать с помощью дрели, но в данном случае, отверстие сделано с помощью нагретой металлической трубы.
Устанавливаем трубы на входе и выходе в отверстия, сделанные нами ранее. Трубы вставляем и вклеиваем.
Создание и установка держателя «бензобака». Было взято ведро от краски на 20 литров, этот резервуар будет содержать добываемый нами газ. Бак фиксируется с помощью клапана, который используют сантехники.
Добавляем коровий навоз. Смешиваем коровий навоз (5 кг на 50 литров) и добавить воды. Помещаем в бак.
Первые 10-15 дней газ вы не получите, так как это время необходимо для того, что бы прошли все необходимые процессы.
Для того, что бы данный газ горел, необходимо избавится от двуокиси углерода. Этого можно добиться за счет использования обычного фильтра, которых много в разных строительных магазинах.
Готово!
Вы сами заметите, как «топливный бак» будет подниматься по мере происхождения химических реакций.
Тогда уже необходимо открывать клапан и получать биогаз.
Биогаз рекомендуется использовать для технических задач: отопление дома, горячее водоснабжение.
Не рекомендуется использовать биогаз для приготовления еды, так как это может негативно повлиять на вкусовые качества (если не избавится от отдушек).
Биореактор объемом 1 м3 способен выработать в сутки около 2 м3 биогаза, однако не следует забывать, что процессы ферментирования в биореакторе идут при комнатной температуре, поэтому в зимнее время реактор придется подогревать.
Энергоемкость получаемого газа - 23 мДж/м3, или 5500 ккал/м3.
При ферментации в навозе полностью сохраняются азот и фосфор. Масса навоза практически не изменяется, если не считать испаряемой воды, которая переходит в биогаз. Органическое вещество навоза разлагается на 30-40 %; деструкции подвергаются в основном легко разлагаемые соединения - жир, протеин, углеводы, а основные гумусообразующие компоненты - целлюлоза и лигнин - сохраняются полностью. Благодаря выделению метана и углекислого газа оптимизируется соотношение C/N. Доля аммиачного азота увеличивается.
Реакция получаемого органического удобрения - щелочная (рН 7,2-7,8), что делает такое удобрение особенно ценным для кислых почв.
По сравнению с удобрением, получаемым из навоза обычным способом, урожайность увеличивается на 10-15 %.
