الغاز الحيوي من الكتلة الحيوية. الجزء الثاني

منذ ما يقرب من ثلاث سنوات كنت أقوم بعمل مقال حول دراسات الغاز الحيوي التي أجريناها في تومسك. أثار المقال في ذلك الوقت اهتمامًا كبيرًا ، وحتى الآن يتم إرسال رسائل إلى بريدي تطلب مني أن أخبرك المزيد عن هذه التكنولوجيا واحتمالات تنفيذها العملي. لم نتوقف عن تطوير هذا الموضوع ، فقد تراكمت الكثير من الأفكار والأخبار المثيرة للاهتمام والتي أريد التحدث عنها ، لذلك نسأل المهتمين بالقطط.


ما الجديد


الخبر الرئيسي هو أن الموضوع لا يزال على قيد الحياة. إن فكرة إعادة تدوير النفايات إلى شيء مفيد وحتى مفيد في حد ذاته يسخن الروح. أذكرك أن تقنيات الغاز الحيوي تسمح لك بمعالجة النفايات العضوية (السماد ، الصرف الصحي ، إلخ) إلى غاز قابل للاشتعال والأسمدة الحيوية.



يمكن استخدام السماد الناتج لزيادة إنتاج أي نبات تقريبًا. على سبيل المثال ، بلغت الزيادة في محصول القمح ، التي تم تسجيلها في تجارب مستقلة في ألتاي مقارنة بمؤامرات التحكم حيث لم يتم استخدام السماد ، حوالي 30 في المائة.

للعلم


بمقدار الثلث! وفي الوقت نفسه ، بلغت تكلفة الأسمدة ما لا يزيد عن 10 في المائة من مقدار الربح الإضافي المستلم ، وهو في حد ذاته نتيجة ممتازة.

في الآونة الأخيرة ، ظهرت براءات اختراع على التكنولوجيا لتسريع إنتاج الغاز الحيوي ، ومع ذلك ، ليس من الممكن تطبيقها في مصانع حقيقية ، ولكن حقيقة أن التطوير مستمر في هذا المجال أمر ممتع بالتأكيد. أنجحها (في رأينا) هي التكنولوجيا الموصوفة في براءة اختراع أخرى ، وجوهرها هو إضافة الماء العادي في مراحل مختلفة من العملية ، ولكن مع تغير محتمل في الأكسدة. لقد قام المؤلفون بعمل جيد وفهموا الجوهر البيولوجي للعملية.

الغاز الحيوي أو الأسمدة الحيوية؟


كما كان من قبل ، ما زلت مؤيدًا لحقيقة أن تقنيات الغاز الحيوي يصعب وضعها كطاقة حصرية. بادئ ذي بدء ، هذه التقنيات جيدة للتخفيف من الوضع البيئي المرتبط بالتخلص من النفايات البيولوجية ، والتي تتراكم كمية هائلة حول المؤسسات الزراعية. هذه مشكلة حقيقية ، بالإضافة إلى الضرر البيئي الذي غالبًا ما يكون محفزًا لتفشي العدوى الخطيرة.


بالطبع ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الغاز الحيوي أثناء المعالجة ، ولكنها تتطلب التنظيف الشامل والصرف والضغط ومعها مشاكل أكثر من الفوائد. هذا يرجع في المقام الأول إلى توليد الكهرباء من الغاز الحيوي ، الأمر الذي يتطلب تكاليف باهظة. لذلك ، من المعقول للغاية ، خاصة في روسيا ، استخدام الغاز الحيوي للتسخين ، والذي يمكن استخدامه للحفاظ على عملية الغاز الحيوي نفسه ولتدفئة المباني والهياكل. نحن بلد بارد وسيكون الدفء ضروريًا دائمًا. إذا لم يتم استخدام الغاز الحيوي لتوليد الكهرباء ، فإنه يصبح أكثر ربحية لبناء محطات الغاز الحيوي نفسها.

منشأة بحثية


حدث ذلك أننا في عملية بحثنا للتركيب التجريبي كنا بحاجة إلى السماد بكمية 40-50 كجم في اليوم. نحن نعيش في المدينة ، وليس لدينا أبقار ، كمصدر للكتلة الحيوية اعتبرنا أنفسنا في الحالة القصوى ، وبدأنا في البحث عن مورد للروث. كان علي أن أحمل السماد من الضواحي. نصل إلى القرية ونجد مزرعة مع الأبقار. الشتاء نطرق على الباب ، يفتح المالك ونطلب منه السماد. دهشة في العينين. لماذا تحتاجه يا رفاق؟ نقول ، كما يقولون ، العلماء ، يقومون بالتجارب. من الضروري. يقول الجد ، اذهب ، جيد للصحة. وإذا اشترينا؟ 50 روبل لكل دلو؟ بعد مرور بعض الوقت ، بدأت الأساطير تنتشر في القرية بالقرب من تومسك بأن السواعد يأتون من المدينة ويدفعون المال مقابل ... حسنًا ، كما تعلم. ولكن تم حل مشاكل المواد الخام.



يتكون التركيب من ثلاثة خزانات متخصصة متصلة بخطوط الأنابيب مع الصمامات (الصمامات) (الصمامات). أساس التثبيت هو خزان متخصص بحجم معين ، يسمى جهاز تخمير ، يحتوي التثبيت أيضًا على خزان لإعداد عينة من المواد الخام ونظام تحكم وأتمتة العملية. نظام الأتمتة والتحكم في التثبيت هو تصميمنا الخاص. لا يوجد شيء معقد فيه بشكل خاص.

تفاصيل وحدة التحكم

يتم التحكم في العملية بواسطة وحدة التحكم الرئيسية لمجموعة شركات ACS ، والتي تحتوي على شاشة لعرض المعلومات الفنية وجميع عمليات القياس عن بُعد اللازمة للتشغيل العادي للمعدات. يربط GC ACS جميع وحدات التثبيت من خلال ناقل بيانات تسلسلي غير متماثل. تقوم ACS بإجراء القياس عن بُعد والتحكم المستمر في وحدة معالجة الغاز الحيوي (BGO) ، بما في ذلك أنها تأخذ البيانات التالية:

- درجة حرارة الكتلة الحيوية المجهزة في غرفة التجانس والتعقيم KGiS (الحد 55 غرام. C)
- يدير المضخات لخلط وتغذية الكتلة الحيوية إلى جهاز التخمير الرئيسي
- يتحكم في درجة حرارة العملية البيولوجية للتخمير اللاهوائي في حدود 39 درجة مئوية (تحتوي وحدة التسخين لتركيب BNU على غلاية كهربائية ، ومرحل الحالة الصلبة 40 أمبير ومستشعر درجة الحرارة DS18B20 مع درجة حرارة مرجل مسموح بها لا تزيد عن 85 درجة مئوية)
- يجمع البيانات من أجهزة استشعار الموصلية ، والاختزال ، والأس الهيدروجيني (لا يمكن أن يزيد RedOx عن -100 mV ، ودرجة الحموضة في المرحلة اللاهوائية من العملية - 6.2)
- تسجيل جميع البيانات
- لديه زر ضغط لخلط الكتلة الحيوية إذا لزم الأمر.
- يحتوي على مستشعر لتسرب الميثان ونظام إغلاق طارئ لسيناريوهات مختلفة ، على سبيل المثال ، من انقطاع التيار الكهربائي على المدى القصير أو فقدان التأريض الموثوق به ، والجهد الزائد في الشبكة ، إلخ.

تخضع أجهزة التخمير للتركيب والعزل لزيادة الحفاظ على الطاقة الحرارية إلى أقصى حد ، خاصة إذا استمر تشغيل التركيب في منطقة مفتوحة. الشيء الأكثر أهمية هو إجراء حساب صحيح لحجم المخمر الرئيسي (بالطبع مع بعض الهامش).

بالطبع ، يعتمد إنتاج الغاز الحيوي على جودة المادة الأولية ، إذا كان من الممكن تطبيق مصطلح "الجودة" على السماد الطبيعي. ولكن في الواقع ، فإن المواد الأولية حاسمة. من الأفضل أن تكون المواد الخام خالية من الشوائب والملوثات الدخيلة ، بدون العفن والمواد الخافضة للتوتر السطحي. القانون الرئيسي لمصنع الغاز الحيوي هو أن مسار المواد الخام للتحميل يجب أن يكون قصيرًا قدر الإمكان. بالطبع ، يختلف إنتاج الغاز الحيوي من سماد الحيوانات المختلفة. يعتمد ذلك على خصائص الهضم التي تحدد تركيبة وبنية النفايات.


يمكن إضافة النفايات العضوية الأخرى إلى مصنع الغاز الحيوي ، مثل تنظيف الخضروات والفواكه والعشب الطازج ومياه الصرف الصحي المنزلية ، إلخ. من الأفضل أن تكون المواد الخام للمحطة خليطًا من النفايات المختلفة. هذا يحسن عملية المعالجة ، ويجعلها أكثر استقرارًا ، ويكون إنتاج الغاز الحيوي أكبر. في نفس الوقت ، على نفس النوع من المواد الخام ، على سبيل المثال ، في جريان لحم الخنزير النظيف أو فضلات الدجاج ، قد تتوقف العملية تمامًا ، لأن هذه الركائز شديدة السمية ويجب تخفيفها مع النفايات الأخرى ، مما يوفر التخزين المؤقت للمواد الخام.

يسمى الغاز الخارج من الوحدة الغاز الحيوي. إنه غاز قابل للاحتراق ذو تركيبة معقدة. يحتوي على ثلثي الميثان ، والباقي ثاني أكسيد الكربون ، كبريتيد الهيدروجين ، شوائب الهيدروجين ، الأمونيا ، بخار الماء. يتراكم الغاز في كيس ناعم مبطن بالغاز - حامل غاز.


إذا أزلنا الغاز المتراكم من ثاني أكسيد الكربون والشوائب الخطيرة الأخرى ، نحصل على الميثان الحيوي - وهو نظير كامل للغاز الطبيعي. ومع ذلك ، فإن علاج الغاز الحيوي إجراء مكلف ويهدف ، أولاً وقبل كل شيء ، من أجل الحصول على الكهرباء أو تزويد السيارات بالوقود. إذا كانت هذه المهمة لا تستحق ذلك ، فيمكن استخدام الغاز الحيوي دون معالجة خاصة لإنتاج الحرارة والماء الساخن. لهذه الأغراض (في رأينا) أنه من الأفضل استخدام مصانع الغاز الحيوي في ظروفنا.

آفاق تقنيات الغاز الحيوي


بالنسبة لروسيا. وهذا بالطبع رأيي الخاص. بادئ ذي بدء ، سوف أقسم هذا السؤال إلى قسمين. الاستخدام الصناعي لتكنولوجيا الغاز الحيوي والممارسات الخاصة المختلفة.

إن الاستخدام الصناعي لتقنيات الغاز الحيوي متخلف من حيث المبدأ بسبب النقص العملي في التقنيات السليمة ، والفراغ القانوني في التشريع والفساد الشديد. بطبيعة الحال ، بدون الاستفادة من الميزانية ، لا يمكن تطوير هذه التقنيات بشكل كافٍ ، لكني لا أعرف كيفية منع مخططات الفساد من مبتكرين مختلفين تحت اسم العلامة التجارية لتطوير الغاز الحيوي. لا يزال هناك اتجاه لاستخدام محطات الغاز الحيوي من قبل تجار القطاع الخاص. إليكم بعض الظواهر الروسية التي لدينا ، والتي أود التحدث عنها بشكل خاص. أولاً ، في طبيعة شخصنا ، تم وضع المبدأ حيثما كان ذلك ممكنًا أبدًا لدفع أي شيء. أموال كبيرة على الأقل. وأفضل هدية مجانية! يتم استخدام هذه الخاصية من قبل جميع أنواع المحتالين الذين ملأوا فيديو ومواقع الإنترنت مع مقترحات لثلاث قروش لبناء محطة للغاز الحيوي ، وتلقي الغاز الحيوي بأحجام غير محدودة ونسيان جميع المشاكل. كانت هذه الشخصيات هي التي فقدت مصداقية موضوع الغاز الحيوي في روسيا ، والذي ، بالمناسبة ، يتطور بنشاط كبير الآن في جميع أنحاء العالم. خاصة في الصين . لا يمكن أن يكون مصنع الغاز الحيوي رخيصًا.

كل ذلك هو نفس التكنولوجيا الحيوية ، التي لديها عدد من الميزات ، تتطلب التحكم الحديث ، وتأهيل معين للمشغلين ، إلخ. هذه ليست تقنية حظيرة ، فهي تتطلب فهمًا جديدًا لجوهر الإنتاج الزراعي ، ومبدأ استمرارية جميع العمليات - من إعداد المواد الخام ، والنقل ، والتلاعب البيطري ، وإزالة السماد ، وانتهاءً بتسويق الأسمدة البيولوجية ومراجعة الطاقة للإنتاج. فقط في هذه الحالة سوف تعطي تقنيات الغاز الحيوي التأثير الضروري. ما فائدة نباتات الغاز الحيوي في الأبقار القديمة وفي المؤسسات الزراعية في القرن الماضي؟ لماذا لا تصنع مشاريع جديدة لمجمعات الثروة الحيوانية الكبيرة مع دمج جميع التقنيات الواعدة والمثيرة للاهتمام الموجودة؟ بعد كل شيء ، من الواضح أنه هنا يتم وضع النجاح في المستقبل. مرة أخرى ، هذا رأيي.

تأثير القبضة


من ناحية ، نرى عددًا كبيرًا من محطات الغاز الحيوي محلية الصنع ، من ناحية أخرى ، لوحظت ظاهرة مختلفة. تأثير القبضة. ماذا اعني؟ هناك أناس يزرعون. هذه قبضة حديثة. اقتصادية ومسؤولة من جهة ، ولكنها مستقلة أيضًا من جهة أخرى.


مثل هؤلاء الناس يقدمون طلبًا آخر. إنهم يريدون الحصول على الاستقلال من خلال مصنع للغاز الحيوي. الغاز لنفسك ، لا تنحني لساقي أحد. مثل هؤلاء الناس على استعداد لشراء نباتات ذات نوعية جيدة ومكلفة. بالنسبة لهذه الشريحة غير العادية من المستهلكين ، يجدر الانتباه بشكل خاص. في هذا الصدد ، تركز مجموعتنا الآن على إيجاد حل شامل - مزارع صغيرة لمزارع خاص مع مصنع لتوليف الغاز الحيوي مقابل 500-600 م 3 من الغاز شهريًا. لحل هذه المشكلة ، ستكون عشرات من أبقار الألبان كافية. مشروع الحظيرة نفسه موجود بالفعل ، يبقى ربطه بمصنع للغاز الحيوي ، والتسجيل وإعطاء وضع فني وقانوني واضح لمجمع الثروة الحيوانية هذا.


لماذا مثل هذا النهج؟ اشرح. تم تصميم المحطة للتدفئة المستقلة لحوزة المزارع (حتى 200 م 3 ) ولتوفير الماء الساخن في المنزل وفي المصنع. لم يتم توفير الكهرباء من الغاز الحيوي - إنها باهظة الثمن. دعم المشروع (بالإضافة إلى الغاز الحيوي) هو استخدام الأسمدة الحيوية. لك وللبيع تحت علامة تجارية واحدة ، والتي تكتسب زخما الآن.


يساعد ذلك على استرداد التثبيت رسميًا في غضون عامين إلى ثلاثة أعوام. ليس في شهرين أو ثلاثة ، كما هو الحال في الإعلان على الإنترنت أو على YouTube ، ولكن في غضون عامين. من أجل جلب مشروع مثل هذه المزرعة الصغيرة إلى الذهن ، نحتاج إلى مهندسين إلكترونيين ومتخصصين في الأتمتة الصناعية ومصممي المباني والهياكل خفيفة الوزن وخبراء السلامة من الحرائق والأشخاص الذين يعرفون جيدًا اللوائح الفنية وجميع أنواع GOSTs و SNIPOV ، نحتاج إلى محامٍ جيد (فقط في حالة ) ، تسويق ، اختصاصي براءات اختراع ، مصممين. نجعل هذا المشروع مفتوحًا ، ويمكن لأولئك الذين يرغبون في تقديم كفاءاتهم. حدث ذلك في كثير من الأحيان أنه لا يمكن إلا للعالم كله القيام بشيء ما. شيء جدير بالاهتمام. أرسل لي asmtomsk@gmail.com إذا كنت مهتمًا بهذا الموضوع و (أو) لديك أفكارك الخاصة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar404797/


All Articles