Заправка автомобиля метаном в домашних условиях
В Европе и США активно продвигается моторное топливо — метан. Так в Италии уже больше 40 тыс. автомобилей заправляются метаном. В Германии каждый месяц открывается больше 10 заправок метаном, а во всей Европе их уже более 2000.
Для заправки автомобиля метаном необходимо сильное сжатие природного газа. Рабочее давление газобаллонного оборудования 200-220 атм. В баллон емкостью 100 л. входит 20-23 кубических метров природного газа. Максимальное давление на которые рассчитаны баллоны 250 атм., проверочное 300 атм.
Вес баллонов зависит от материала. Металлический баллон 50 л. весит более 60 кг, металлокерамический того же объема более 40 кг.
Компрессор АК-150
В Италии, Канаде и США заправиться метаном можно у себя в гараже (видеоролик есть ниже, уже сие новшество дошло и до Украины). Необходимо наличие компрессора, стоимость его от 3000 до 10000 долларов.
При неправильной установке или расчете мини — АГНКС существует опасность посадить всю газовую сеть микрорайона. Подключение компрессора может привести к выкачке газа из газовой сети подобно пылесосу, вплоть до срабатывания защитного оборудования ГРП. Избыточное давление в газовой сети должно быть около 2 кПа. При незапроектированном отборе газа свыше производительности редукторов, установленных в ГРП, сработает защитная автоматика и весь микрорайон останется без газа.
Например для заправки 20 кубических метров газа автомобиля необходимо выкачать природный газ из 1,3 км трубопровода сети низкого давления диаметром 140 мм.
Подключение компрессора технически возможно к сетям среднего давления 3-12 атм, например при персональном ГРП в частном доме. Со среднего давления компрессор легче и быстрее поднимет давление, так же меньше тратится электроэнергии.
Кроме вышеописанного существует проблема сертификации такого оборудования в странах СНГ.
Чтобы сжать газ до давления в 40-70 атмосфер для его транспортировки по магистральному газопроводу от скважин добычи до места реализации на расстояние 1000-2000 км сжигается в турбинах около 10% транспортированного газа. Далее газ приходит через некоторое количество регуляторов, которые «обмерзают», но снижают давление. Давление является потенциальной энергией. Сейчас проектируются к установке на ГРС турбодетандеры — турбины с электрогенератором, которые раскручиваются потоком газа и вырабатывают электроэнергию, при этом снижая давление газа. Таким образом можно вернуть до одной четвертой части энергии, потраченной на сжатие газа на компрессорных станциях.
Альтернативным вариантом может быть использование военного компрессора АК-150С, устанавливаемого на танки, самолёты, БМП и другую военную технику в комплексе с электромотором 1,5 — 3 кВт.
Также рекомендуем к прочтению статью: Заправка природным газом на АГНКС.
И напоследок, видеоролик по компактной малогабаритной сертифицированной заправке природным газом
В видеоролике представлена малогабаритная газовая заправка бытового типа.
Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже — это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!Компрессор метан для природного газа, заправка и закачка газа
Альтернативным видом топлива для применения на автомобиле уже давно считается природный газ метан. Он более экологичен, более безопасен и, самое главное, экономичен.
Природный газ не имеет запаха. В него умышленно добавляют одоранты, чтобы можно его было распознать.
Для того, чтобы заправить автомобиль газом, его необходимо сжать. Компрессор для заправки газом может быть установлен даже в домашних условиях.
Компрессоры делятся на 2 вида, в зависимости от типа сжатия газа. Сжатие газа может быть объемным и динамическим. Сжатие газа объемным способом применяется в винтовых и поршневых компрессорах, а динамическим в центробежных компрессорах.
Компрессоры для сжатия природного газа применяются на АГНКС, для транспортировки и хранения газа. Компрессор газ метан сжимает газ до 200-250 атмосфер.
Компрессор природного газа
На выставке GasSuf ежегодно участники демонстрируют компрессоры газ метан для установки на автогазонаполнительных компрессорных станциях. На выставке можно ознакомиться и с небольшими компрессорными станциями, предназначенными для некоммерческих целей использования.
Компрессор для закачки метана будет актуален для предприятий с собственным автопарком. Такой компрессор природного газа для заправки небольшого собственного парка техники производится размером примерно в стиральную машину. Установка собственной минизаправки метаном особенно актуальна, если рядом поблизости нет АГНКС. Поэтому, при переводе транспорта на газомоторное топливо можно не переживать о том, что негде будет заправить автомобиль. Всегда есть оптимальный выход из такой ситуации – приобрести и установить собственный компрессор для заправки газом автомобиля.
Перевод автомобиля на природный газ считается особенно выгодным для тех, кто много ездит и, соответственно, много тратит денег на бензин. Ведь экономия средств при использовании метана вместо бензина, может быть в 3 раза выгоднее! Затраты на переоборудование окупаются примерно за 1 или 1,5 года. Также, применение газа вместо бензина положительно сказывается на техническом состоянии машины.
Двигатель, работающий на метане, меньше изнашивается, чем при работе на бензине. И удобно то, что автомобиль может ездить и на метане и на бензине. Если газ заканчивается, автомобиль автоматически переключается на бензин, либо можно самому переключать на тот вид топлива, который хочешь.
Компрессор заправки метаном вместе с газобаллонным оборудованием при расходе топлива 10 л/100 км вполне может окупиться через 85-90 тыс. км.
Посетив выставку, Вы сможете больше узнать о преимуществах перевода транспорта на газ, посчитать примерную стоимость закупки всего необходимого оборудования, его установку и срок окупаемости вложенных инвестиций.
Компрессоры для метана будут представлены на стендах компаниями Graf, Shelf, Fornovo Gas, «Ленпромавтоматика», «Кировский газоперерабатывающий завод», «Микрометан» и другие.
Ждем Вас с 22 по 24 октября на выставке GasSuf в Москве, КВЦ «Сокольники», пав. 4.
Заправка автомобиля метаном
В Европе и США активно продвигается моторное топливо — метан.
Так в Италии уже больше 40 тыс. автомобилей заправляются метаном. В Германии каждый месяц открывается больше 10 заправок метаном, а во всей Европе их уже более 2000.
На домашние заправки метан необходимо сильное сжатие природного газа. Рабочее давление газобаллонного оборудования 200-220 атм. В баллон емкостью 100 л. входит 20-23 кубических метров природного газа. Максимальное давление на которые рассчитаны баллоны 250 атм., проверочное 300 атм.
Вес баллонов зависит от материала. Металлический баллон 50 л. весит более 60 кг, металлокерамический того же объема более 40 кг.
В Италии, Канаде и США заправиться метаном можно у себя в гараже (видеоролик есть ниже, уже сие новшество дошло и до Украины). Необходимо наличие компрессора, стоимость его от 3000 до 10000 долларов. Производительность 20 кубических метров газа (заправка одного автомобиля) за 4-10 часов.Производительность зависит как от компрессора, так и от входного давления.
При неправильной установке или расчете мини — АГНКС существует опасность посадить всю газовую сеть микрорайона.
Рассчитывая затраты на километр пробега на бензине и метане (по энергоемкости 1 куб.м метана = 1 л бензина), мы брали за основу стоимость на специализированных заправочных комплексах. Все правильно, это практически в два раза дешевле, чем стоимость литра бензина, соответственно, при равном потреблении литра бензина и кубометра газа получаем двойную экономию.
Ну и как дальше можно снизить расходы? – спросите вы. Элементарно, заправляться метаном, поступающим в наши дома к газовым плитам и котлам отопления. Его стоимость для населения намного ниже. Но верхний предел достигается только в случае потребления более 12000 куб.
Удобны для использования в небольших автопарках, на сельхозпредприятиях, для индивидуальной заправки транспортных средств, в нестандартных условиях, при которых необходимо производить заправку в удалённых от стационарных АГНКС местах по графику, удобному потребителю. Газовые мини-заправки просты в использовании, надежны, мобильны, экологичны. Потребление электроэнергии в зависимости от производительности: 0,8-9,0кВт
Небольшие размеры мини-заправок (бытовые мини заправки) позволяют эксплуатировать их с максимальной нагрузкой (75-80%), что позволяет быстро окупить их установку. Эксплуатация компрессора не требует специально обученного персонала. Установка бытовых или иных газовых счетчиков обязательна.
На сегодняшний день получены разрешительные документы на использование данного оборудования в Украине. Перевод автомобиля на сжатый метан (КПГ) даёт экономию: 40 % на топливе, 40% за счет увеличения ресурса двигателя, 50% за счет межсервисного интервала замены масла.
Бытовая газовая заправка NEW — ООО «УкрМедиаСистем»
Вы автолюбитель или предприниматель? Вы не успеваете следить за постоянным повышением цен на нефтепродукты? Специально для Вас компания «УкрМедиаСистем» совместно с предприятием «Микрометан газавтоприбор» предлагает Вашему вниманию уникальную бытовую газовую заправку, которая позволит снизить затраты на расход топлива Вашего автомобиля в 10 раз, со 100 гривень на 100 километров пробега до 9 гривень на 100 км!!! А сэкономленные средства инвестировать в развитие Вашего бизнеса. Это не миф, это реальность. Детально см. фильм «Домашняя газовая заправка».
Режиссёр: Сергей Романенко
Прдюссер: Валерий Белоконь
Сценарий: Фртёмий Деркачёв
Новый бытовой газовый прибор на территориии Украины. Сегодня у каждого автолюбителя появилась возможность заправки своего автомобиля с помощью обычной бытовой газовой трубы, которая подведена к большинству частных домов нашей страны.
Это самый дешёвый и экологичный вид топлива для автомобиля.
Видео YouTube
Видео YouTube
Сегодня когда на заправках цена на бензин дорожает, появилась отличная альтернатива — малогабаритные заправочные приборы бытового типа. Данная установка предназначена для заправки автомобилей с газо балонным оборудованием под природный газ метан.
Заправка автомобиля природным газом из сети подведенной к Вашему дому позволит:
— Снизить затраты на заправку автомобиля (Стоимость метана в разы ниже стоимости бензина. Чем интенсивнее эксплуати- руется автомобиль – тем выше экономический эффект).
— Продлить ресурс двигателя (метан, как и пропан-бутан, не смывает масляную пленку со стенок цилиндров двигателя, что обеспечивает отличную смазку деталей поршневой группы. Кроме того, метан в отличие от бензина не содержит приса-док, окисляющих само масло, что положительно сказывается на ресурсе и стабильности характеристик моторного масла. Также примерно на четверть продлевается жизнь свечей зажигания).
— Значительно уменьшить выбросы продуктов сгорания в атмосферу. (при использовании метана полностью отсутст-вуют выбросы токсичных соединений свинца и ароматических соединений, в разы сокращаются выбросы СО, СН, окислов азота, в три раза снижается дымность выхлопа. Автомобили с установленным метановым ГБО при прохождении техосмотра освобождены от прохождения экологического контроля).
Малогабаритные заправочные приборы бытового типа имеют сравнительно небольшой размер и вес, при достаточной производительности. Это надежный, простой, безопасный в эксплуатации и полностью автоматизированный прибор.
Он рассчитан на длительное применение при малых сроках окупаемости.
Видео YouTube
Видео YouTube
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
В Пермском крае к 2023 году построят более 30 газовых заправок
В рамках «Транспортной недели» в Москве губернатор Пермского края Дмитрий Махонин провел встречи с председателями дочерних организаций ПАО «Газпром» («Газпром СПГ» и «Газпром газомоторное топливо»).
В рамках совещания обсудили развитие рынка газомоторного топлива в Прикамье.В Пермском крае до конца года будут открыты четыре новые метановые заправки – в Перми, Березниках и Чайковском. В следующем году еще 10, а в 2022 и 2023 годах – по 6 заправок ежегодно. Такие планы будут реализованы благодаря соглашению Пермского края с Минэнерго РФ. Федеральное субсидирование позволит предпринимателям переоборудовать существующие газовые заправки на метан или построить новые. В целом к 2023 году в крае будет работать 26 новых метановых заправочных станций.
Активная работа ведется также в части переоборудования транспорта на метан за счет субсидии из федерального бюджета.
Только в этом году будет переоборудовано 600 транспортных средств, в следующем – уже порядка 1500.
Со своей стороны представители компаний «Газпрома» подтвердили планы по расширению мини-завода по производству сжиженного природного газа (СПГ) в д. Канюсята (строительство второй очереди), а также по строительству 4-х заправочных станций СПГ на территории края.
«Компания «Газпром газомоторное топливо» готова строить заправки компримированного газа, порядка 8 штук. Речь идет о строительстве газозаправочных станций не только в Перми, но и в Соликамске, Березниках, а также на юге региона. Это позволит, в том числе, нашим промышленным предприятиям перейти на газовое топливо», – обозначил Дмитрий Махонин.
В настоящее время в Прикамье действует 5 АГНКС (в Перми и Соликамске), на которых газомоторный транспорт может заправиться метановым топливом. На этом газе в регионе работает уже порядка 600 транспортных средств, в том числе 200 автобусов.
Кроме того, в Прикамье «Газпромом» уже построен комплекс по производству сжиженного природного газа: мини-завод по производству СПГ в Канюсятах, а также 3 станции приема, хранения и регазификации природного газа в Канюсятах, Нердве и Северном Коммунаре. Наличие такого комплекса позволит обеспечивать инфраструктуру, которая будет создаваться в период реализации программы, необходимым объемом газомоторного топлива.
Домашняя газовая заправка FROSP КВД-ГС-15 в наличии в Уфе
| Производительность | 250 л/мин (15 м3/ч) |
| Давление | 200 — 250 бар |
| Мощность | 7.5 кВт |
| Напряжение | 380 В |
| Размер соединения, дюймы | 3/4″ |
| Вес | 500 |
| Тип привода | ременной |
| Длина, мм | 1500 |
| Ширина, мм | 1200 |
| Высота, мм | 1650 |
| Безмасляный | нет |
| С осушителем | нет |
| Медицинский | нет |
| Перекачиваемая среда | метан, биогаз, природный газ, углеводородный газ |
youtube.com/embed/3iUGHnM4mbo»/>
КВД-ГС – это возможность заправить свой автомобиль дома. Компрессор для домашней заправки автомобиля из серии КВД-ГС подключается к обычному газопроводу. Проще говоря, к кухонной плите. Для того, чтобы заправить ваше транспортное средство компрессор сжимает газ с давлением 20-25мПа, 200-250 бар, 3000-3600 psi. Бак в 60 литров заполняется за 2-4 часа.
Заправлять газ с помощью домашней станции в 2 раза дешевле метана на заправочной станции и 7 раз дешевле бензина. Очевидно, что чем больше расход топлива, тем заметнее выгода от использования КВД-ГС. Например, расход топлива коммерческим транспортом в среднем в два раза больше, поэтому и экономия в два раза больше. После отказа от бензина, домашняя заправочная станция окупится примерно за год, если не раньше.
Особенности компрессора:
- Высокий показатель безопасности.
- Легок и прост в применении.
- Выносливый и прочный.
- Низкий уровень шума и вибрации.
- Требует низких эксплуатационных расходов для ремонта.
- Автоматически выключается, когда полностью заполнит бак.
Перекачиваемая среда: метан, пропан.
Сервисные услуги для Домашняя газовая заправка FROSP КВД-ГС-15
Наш сервисный центр выполняет следующие виды работ:
- Пневмоаудит
- Монтаж и шефмонтаж пневмомагистрали
- Предпродажная подготовка
- Пусконаладка компрессорного оборудования
- Обучение работе с компрессорами и сопутствующим оборудованием
- Плановое техническое обслуживание компрессоров по регламенту
- Дефектовка, поиск неисправностей
- Гарантийный и постгарантийный ремонт компрессорного оборудования
Работы, описанные в п.1-6 выполняются на объекте Заказчика. Выезд специалистов сервисного центра оплачивается отдельно.
Работы, описанные в п.7-8 выполняются на территории сервисного центра нашей компании, если иные условия не указаны в Договоре поставки.
Мы предлагаем несколько способов доставки:
- Доставка до указанного адреса в вашем городе
- Доставка до терминала транспортной компании в вашем городе
- Самовывоз из пункта выдачи
Для каждого отдельного заказа способ доставки, а также стоимость определяются индивидуально. Подробности вы можете уточнить у наших менеджеров после оформления заказа.
Мы предлагаем вам несколько возможных способов оплаты:
| Банковский перевод | ✔ | ✔ | ✔ |
| Оплата наличными | ✔ | ✔ | ✔ |
| Оплата банковской картой | ✔ | ✔ | |
| Кредит | ✔ | ✔ | |
| Лизинг | ✔ | ||
| Юридические лица | Физические лица | ИП |
Кредит и лизинг предоставляются нашими партнёрами на выгодных для вас условиях. Если вы желаете приобрести товар таким способом, с вами свяжется специалист и предложит несколько возможных вариантов, из которых вам предстоит выбрать наиболее удобный. Все условия договора максимально прозрачны.
Оформление заявки на получение кредита, как правило, занимает не более 15 минут. После этого заявка отправляется в несколько банков, а затем через 5 минут вам предстоит выбрать самый лучший вариант из тех банков, кто одобрил.
Заключение договора на лизинг возможно только для юридических лиц. Специалист лизинговой компании связывается с вами и запрашивает ряд юридических документов. После этого осуществляется проверка вашей организации. Если всё в порядке, проверка займёт не более трёх дней.
Пользуйтесь возможностью!
При покупке этого компрессора в комплекте с расходными материалами вы получите существенную скидку.
Смотрите сами!
| Товар | Количество | Цена в комплекте | Обычная цена |
|---|---|---|---|
| Домашняя газовая заправка FROSP КВД-ГС-15 | 1 | 1137578 | |
| Масло компрессорное Mobil Rarus 427 | 2 | 100 | 550 |
| ИТОГО | |||
Заказать комплект
Вы всегда можете обсудить желаемую комплектацию с нашим менеджером
Как сделать — Генератор метана
Вы можете получать энергию из биогаза с помощью генератора метана своими руками.
Производство метана из навоза с использованием собственных небольших отходов для получения энергии из биогазового реактора возможно для многих небольших хозяйств.
Что такое биогазовая энергия?
Энергия биогаза производится за счет сжигания метана, образующегося при разложении органических отходов.
Малый биогазовый генератор Метан химически относится к газу Ch5. Он не имеет цвета, запаха и, конечно же, легко воспламеняется.Метан широко используется в качестве основного компонента природного газа.Когда органические материалы разлагаются бактериями анаэробно (то есть в отсутствие кислорода), образуются метан и диоксид углерода.
Источники энергии биогаза
Практически любые органические отходы могут разлагаться как генератор метана — растения (мягкий материал лучше древесного материала), отходы животноводства и даже отходы жизнедеятельности человека.
На муниципальном уровне свалки действуют как варочные котлы биогаза и мощные генераторы метана.
Даже в Перте, Австралия, компании активно собирают этот метан для производства экологически чистой биогазовой электроэнергии.
Фактически, поскольку несгоревший метан, выбрасываемый в атмосферу, является мощным парниковым газом, 10% нашего личного воздействия на климат происходит из пищевых отходов, которые мы помещаем в наши мусорные баки, которые в конечном итоге разлагаются на свалке.
При преобразовании малых отходов в энергию можно получить метан из навоза или даже из сточных вод. А энергия биогаза постоянно вырабатывается в пищеварительных системах, таких как ваша и коровья … да, пердуны тоже — это метан!
Посмотрите это видео, чтобы узнать, как сделать простой домашний варочный котел:
Плюсы и минусы систем генерации метана
Преимущества
Удачно использует органические отходы.Вы можете сначала получить топливо из осадка сточных вод и жидкого навоза и одновременно предотвратить сток и выбросы метана, и вы все равно получите удобрения в конце процесса.
— это чистый, легко контролируемый источник возобновляемой энергии.
Использует метан, мощный парниковый газ.
Снижает уровень патогенов (возбудителей болезней) в отходах.
Остаток является ценным органическим удобрением.
Простой в сборке и эксплуатации.
Низкие требования к техническому обслуживанию.
Может эффективно использоваться для приготовления пищи, отопления, газового освещения, абсорбционных холодильников и газовых двигателей.
Без запаха (если нет утечки, о которой вы все равно захотите узнать и немедленно устранить!).
Недостатки
Наиболее практично для производства и использования у источника отходов. Это связано с тем, что энергия, необходимая для сжатия газа для транспортировки или преобразования его в электричество, является чрезмерной, что снижает эффективность производства энергии из биогаза.
В целях безопасности необходимо соблюдать основные меры предосторожности (см.
Ниже).
Маломасштабные отходы для производства энергии Системы генерации метана
Энергия биогаза
Из каждого килограмма биоразлагаемого материала выделяется около 0,4 м (400 л) газа.
Таким образом, на практике, при использовании небольших отходов в энергетических системах, если у вас есть домашний скот, а также кухонные и человеческие отходы, вы можете легко удовлетворить свои потребности в приготовлении пищи и освещении:
2 газовых кольца на пару часов в день будут использовать 1-2 м
Газовых фонарей нужно около 0.1 м3 (100л) в час.
Однако управление любым двигателем (например, генератором или насосом) выходит далеко за рамки бытового. (Лучше использовать водорослевое биодизельное топливо!)
Какого размера требуется метановый генератор?
Если метан образуется из навоза, собирайте навоз в течение нескольких дней, чтобы определить среднесуточное производство навоза. Исходя из этого, можно рассчитать установку для варки биогаза соответствующего размера.
Например, при наличии 55 кг навоза в день требуется установка 8 м3; там, где в день всего 6 кг навоза, достаточно растения объемом 1 м3.
Для семьи из 8 человек с несколькими животными (скажем, 8-10 коров) в Индии обычно используется 10-метровый варочный котел с 2-метровым хранилищем газа.
Идеальные температуры для производства метана из навоза
Срок хранения материала в варочном котле периодического действия зависит от температуры (от 2 недель при 50 ° C до 2 месяцев при 15 ° C). Среднее значение составляет около 1 месяца, поэтому измерьте, сколько материала вы будете добавлять каждый день, и умножьте его на 30, чтобы рассчитать размер варочного котла.
В то время как анаэробное сбраживание происходит при температуре от 32 F (0C) до 150 F (65 C), оптимальный диапазон температур для микробной активности, вырабатывающей метан, составляет от 85 F (29 C) до 95 F (35 C).
При температурах ниже 60F (16C) добыча газа незначительна. В более холодном климате возможными стратегиями являются размещение варочного котла в теплице и, возможно, использование некоторого количества метана для обогрева системы.
Системы генерации метана
Биогазовый варочный котел — это компонент системы, куда животные, человеческие и другие органические отходы вводятся, обычно в виде суспензии с водой, для анаэробного разложения.
Контейнер для хранения используется для хранения произведенного газа, из которого он подается по трубопроводу для сжигания в качестве топлива.Хранение переменного объема (например, гибкий мешок или плавающий барабан) проще, дешевле и энергоэффективнее, чем цилиндры высокого давления, регуляторы или компрессоры.
Когда варочный котел опорожняется, отработанный сток осушается для последующего повторного использования в качестве удобрения.
Типы биогазовых котлов
Двумя основными типами варочных котлов являются варочные котлы непрерывного и периодического действия.
Варочные котлы непрерывного действия имеют постоянную пропускную способность материала, а варочные котлы периодического действия извлекают газ из содержащейся партии материала, который затем опорожняется и добавляется новая партия.
Поскольку дров для приготовления пищи стало не хватать, миллионы небольших варочных котлов непрерывного действия используются в развивающихся странах, особенно в Индии и Китае. В развитых странах варочные котлы, как правило, более крупномасштабные, они принимают навозные жижи и бытовые сточные воды.
Проектирование метанового генератора
Индийская цилиндрическая конструкция шахты стала популярной во всем мире благодаря своей надежности и простоте. Он состоит из двух основных частей: резервуара для жидкого навоза и закрытого газовой крышки или барабана для улавливания газа, выделяемого из пульпы.
Биогазовый дигестор периодического действия бытового масштаба
Небольшой экспериментальный биогазовый реактор в Редфилде.
Отходы помещаются в масляную бочку, неопреновая крышка поднимается при заполнении газом, газ поступает в контейнер (перевернутый пластиковый бочка с гидрозатвором), который поднимается по мере поступления большего количества газа.
Когда газ заполнен, его можно отводить и использовать с маленьким газовым кольцом.
Варочные котлы периодического действия на базе контейнера (см. Фото выше) возможны в бытовых масштабах.
Мини-метаногенератор пр.
Инструкции по изготовлению мини-генератора метана (образовательный проект по костюмам) содержатся в «Руководстве по производству метана-биогаза», которое, наряду с множеством других бесплатных электронных книг по устойчивому образу жизни, можно бесплатно получить здесь.
Безопасность метана
Как и в случае с электричеством и другими энергетическими системами, безопасность обычно обеспечивается, если осознаются риски и соблюдаются разумные меры предосторожности.
Опасность пожара или взрыва
Метан легко воспламеняется и даже может быть взрывоопасным. Имея это в виду…
Зона метаногенератора должна хорошо вентилироваться, чтобы предотвратить скопление захваченных газов.
Вблизи варочного котла не допускается использование открытого огня, электрическое оборудование должно быть подходящего качества, обычно «взрывобезопасным», а другие источники искр — любые металлические или стальные инструменты или другие предметы, электроинструменты, обычные электрические выключатели, мобильные устройства. телефоны и статическое электричество держатся на безопасном расстоянии.
Пламегаситель должен быть встроен в линию подачи, длина которой должна быть не менее 20 м. Инструкции по созданию пламегасителя можно найти здесь.
Риск удушья
Биогаз вытесняет воздух, снижая уровень кислорода, поэтому любая зона варочного котла должна хорошо вентилироваться.
Болезнь
Несмотря на то, что отработанный шлам потерял множество патогенных микроорганизмов, в производстве энергии биогаза задействовано большое количество микробов!
Поэтому избегайте контакта с содержимым варочного котла и тщательно вымойте после работы с генератором метана (особенно перед едой или питьем).
превращение пищевых отходов в возобновляемые источники энергии
Вчера вечером я приготовил для своей семьи вкусный ужин из макарон, используя энергию биогаза. Этим утром у всех нас были яйца, приготовленные на биогазе. Не знаю, что на ужин сегодня, но знаю, что даст энергию для приготовления пищи: биогаз.
И не просто биогаз — это домашний биогаз, производимый на заднем дворе нашего пригорода в рамках моих текущих «практических исследований» в области устойчивой энергетики.
Читать далее: Биогаз: пахнет решением наших проблем с энергией и отходами
В эпоху тревожных климатических изменений и надвигающегося сокращения добычи ископаемых видов энергии преимущества биогаза очевидны.Это возобновляемый источник энергии с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов. И все же его потенциал в значительной степени остался неиспользованным, по крайней мере, в развитом мире.
Основываясь на своих исследованиях и опыте, я утверждаю, что биогаз собственного производства — чрезвычайно многообещающая технология, время которой пришло.
Фактически, я считаю, что это могло бы спровоцировать внутреннюю революцию в области зеленой энергетики, если бы мы только позволили этому.
Что такое биогаз?
Биогаз образуется, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях (то есть в отсутствие кислорода).В результате этого процесса образуется смесь газов — в основном метана, немного углекислого газа и крошечных порций других газов, таких как сероводород.
Когда биогаз фильтруют для удаления сероводорода, полученную смесь можно сжигать в качестве источника энергии для приготовления пищи, освещения или нагрева воды или помещения. В сжатом состоянии может использоваться в качестве топлива для транспортных средств. В промышленных масштабах биогаз может использоваться для выработки электроэнергии или даже очищаться и подаваться в газовую сеть.
Типы органических веществ, используемых для производства биогаза, включают пищевые отходы, животный навоз и побочные продукты сельского хозяйства.
Некоторые коммерческие системы используют сточные воды для производства и улавливания биогаза.
Преимущества биогаза
Основным преимуществом биогаза является его возобновляемость. В то время как производство нефти и других ископаемых видов топлива в конечном итоге достигнет пика и снизится, мы всегда сможем производить биогаз, пока светит солнце и растения могут расти.
Биогаз имеет нулевые чистые выбросы парниковых газов, потому что CO₂, который выбрасывается в атмосферу при его сгорании, не превышает того количества, которое было извлечено из атмосферы при первом выращивании органических веществ.
Как уже отмечалось, когда органическое вещество разлагается в анаэробных условиях, образуется метан. Было подсчитано, что ежегодно в атмосферу выбрасывается от 590 до 800 миллионов тонн метана. Это плохие новости для климата — фунт за фунт, метан — гораздо более мощный парниковый газ, чем CO₂.
Но в биогазовой системе этот метан улавливается и в конечном итоге превращается в CO₂ при сжигании топлива.
Поскольку CO₂ в любом случае должен был попасть в атмосферу в результате естественного разложения, чистые выбросы биогаза нулевые.
Есть и другие преимущества. Органические вещества, используемые в варочных котлах биогаза, обычно являются отходами. Используя биогаз, мы можем уменьшить количество пищевых отходов и других органических материалов, отправляемых на свалки.
Кроме того, биогазовые системы производят богатый питательными веществами отстой, который можно разбавить водой и превратить в удобрение для садов или ферм. Все это может помочь повысить энергетическую независимость, повысить устойчивость и сэкономить деньги.
Мой биогазовый эксперимент
В духе научных исследований я установил одну из немногих доступных в настоящее время домашних биогазовых систем, поставленная за чуть более 1000 австралийских долларов, и был впечатлен ее простотой и функциональностью.(Обратите внимание, что у меня нет никаких коммерческих или иных аффилированных отношений с производителем.
)
На практике я выбрасываю около 2 кг пищевых отходов каждый день, и до сих пор у меня было достаточно газа, чтобы готовить, иногда два раза в день. Если бы мне когда-нибудь понадобилось больше газа, я мог бы добавить больше органических веществ. Я буду продолжать следить за системой в рамках своего исследования и в свое время опубликую обновления. Если интересно, посмотрите это пространство.
Моя личная мотивация к изучению биогаза (связанная с моими исследованиями) возникает в первую очередь из желания обезуглерожить использование энергии в моем доме.Все идет нормально. Мы отключились от обычной газовой сети, и теперь у нас есть больше денег, чтобы потратить их на такие проекты, как расширение нашей солнечной батареи.
Учитывая вызывающий тревогу уровень пищевых отходов в Австралии, мне также нравится идея превратить эти отходы в экологически чистую энергию. Мои соседи любезно жертвуют свои органические вещества в дополнение к нашему собственному вкладу, увеличивая участие сообщества.
При необходимости я езжу на свой местный овощной рынок и с энтузиазмом прыгаю в их большой мусорный бак, чтобы взять то, что мне нужно, с разрешения.
Они думают, что я сошел с ума. Но я думаю, что использование ископаемого топлива — это безумие.
Препятствия и надежды
Домашний биогаз широко производится в развивающихся регионах мира. Всемирный банк и Организация Объединенных Наций активно поощряют его использование в качестве дешевого экологически чистого источника энергии. В Китае 27 миллионов биогазовых установок.
Но развитые регионы, включая Австралию, не спешат использовать этот огромный потенциал. Учитывая, что Австралия — одна из самых углеродоемких стран на Земле, это прискорбно.
Отказ от использования домашнего биогаза частично объясняется отсутствием четких правил его использования. Где Закон о домашнем биогазе? Практически на каждом заднем дворе Австралии есть отдельный газовый баллон для вездесущего барбекю, поэтому очевидно, что хранить газ на заднем дворе не проблема.
Моя биогазовая система поставляется с надежными сертификатами безопасности, гарантиями и страховкой, и в этих системах нет газовых труб высокого давления.
Читать далее: Сохранение истинного богатства австралийских отходов
Производство домашнего биогаза необычно.Но я считаю, что правительства штатов должны разработать законодательство, чтобы приспособить его, и что местные советы должны предлагать советы и помощь домовладельцам, которые заинтересованы в его принятии. Надеясь на прогресс в этом отношении, я недавно сделал представление правительству Виктории в рамках его консультаций по отходам для энергетики.
Мой собственный тщательно управляемый эксперимент демонстрирует, как можно безопасно и успешно использовать домашний биогаз. Тем не менее, биогаз — горючее топливо, и его необходимо фильтровать от ядовитого сероводорода.Как и любое топливо, его следует уважать и использовать ответственно.
Но опасаться биогаза не стоит. В любом случае ископаемый газ гораздо опаснее.
превращает органические отходы в топливо для приготовления пищи и удобрения менее чем за 900 долларов
Стартап из Израиля разработал биогазовую установку домашнего размера, которая может собирать органические отходы и превращать их в газ, достаточный для 2-4 часов приготовления, а также 5-8 литров жидких органических удобрений каждый день.
Устройство HomeBiogas с точно названным названием может ознаменовать новую эру для полного цикла утилизации местных отходов как для жилых, так и для автономных домов, поскольку оно способно принимать до 6 литров в день любых пищевых отходов (включая как мясо, так и мясо). и молочные продукты, которые часто не рекомендуются для домашнего компостирования) или до 15 литров навоза в день (включая отходы домашних животных, что также считается запретным при домашнем компостировании), и превратить их в топливо, достаточное для приготовления нескольких блюд в день, одновременно производя богатые органические удобрения, которые могут повысить плодородие почвы и урожайность сада.
Хотя многие инициативы в области домашнего биогаза, как правило, ориентированы на развивающийся мир, где отходы животноводства и человека могут быть преобразованы в экологически чистое топливо для приготовления пищи или нагрева воды, обеспечивая возобновляемый местный источник энергии, этот проект нацелен на рынок пригородов. где он может функционировать как ценный компонент домашней энергетической сети, либо как дополнение к сетевым системам, либо как внесетевой аксессуар.
Помогая окружающей среде
По данным HomeBiogas, из 1 килограмма пищевых отходов может образоваться в среднем около 200 литров (7 кубических футов) газа, что может заправить час приготовления на большом огне, то есть с полным ежедневным вводом 6 литров органических отходов. , подразделения компании могут производить газ для приготовления пищи в течение нескольких часов каждый день и могут помочь домам уничтожать одну тонну органических отходов каждый год и избежать образования эквивалента 6 тонн CO2 в год.
Вот презентация видео для установок HomeBiogas:
Расходы и техническое обслуживание
Эти устройства, помимо производства пригодного для использования топлива и удобрений из материалов, которые в противном случае пошли бы в отходы, рассматриваются как доступный и простой в сборке продукт размером 123 см / 165 см / 100 см, который можно легко разместить на заднем дворе или в теплице. (48 дюймов x 65 дюймов x 39,4 дюймов) и весом менее 40 кг (88 фунтов). Также говорят, что установки HomeBiogas просты в эксплуатации и требуют минимального годового обслуживания, и хотя биогаз можно сжигать на обычной плите, по крайней мере, одна горелка должна быть преобразована для использования топлива.
В настоящее время компания использует краудфандинг для запуска устройств HomeBiogas в полноценное производство, и спонсоры имеют возможность зарезервировать одно для себя с залогом в 890 долларов, что является значительной экономией по сравнению с полной розничной ценой, которая будет установлена на уровне 1500 долларов после кампания окончена.
Узнайте больше на HomeBiogas.
Backyard Biogas 101: мы отвечаем на 9 важных вопросов
Биогазовые автоклавы — простая технология, превращающая отходы в топливо, — существуют уже много столетий.Но только недавно бесстрашные городские поселенцы начали добавлять это изящное оборудование вместе со своими курятниками, огородами и дождевыми бочками.
Один из способов принести биогаз в дом — это купить готовую систему. HomeBiogas предлагает модель в масштабе заднего двора, которая продается по цене менее 1000 долларов. Израильская компания утверждает, что продала свои устройства, похожие на небольшую палатку и способные производить час топлива для приготовления пищи на литр пищевых отходов, примерно 1000 семьям в 76 странах.
Также можно построить биогазовый реактор в стиле «сделай сам», но имейте в виду, что это значительно сложнее, чем создание компостной кучи или установка дождевой бочки.
Даже если вы купите сборный комплект, успешное преобразование отходов в пригодное для использования топливо требует самоотверженности — а иногда и множества проб и ошибок.
Вот почему мы создали это небольшое руководство, чтобы познакомить вас с основами. Думайте об этом как о биогазе 101. Давайте начнем урок:
В чем разница между биотопливом и биогазом?
Органические отходы, будь то навоз животных, гуманоиды, скошенная трава или пищевые отходы, можно преобразовать в жидкое топливо (этанол) или газовое топливо (метан).Первое, часто называемое биотопливом, в больших масштабах производится на Среднем Западе, смешивается с бензином на нефтяной основе и продается на бензоколонках по всей стране. Последний продукт, часто называемый биогазом, иногда собирают со свалок, очистных сооружений и навозных лагун на промышленных фермах, которые обычно преобразуют топливо в электричество для обеспечения своей работы.
Как я могу использовать биогаз?
В домашних условиях биогаз обычно не преобразуется в электричество, а используется непосредственно в качестве топлива для приготовления пищи.Биогаз почти идентичен природному газу на основе ископаемого топлива и может использоваться в домашних условиях, таких как печи, водонагреватели, плиты и духовки.
Однако в некоторых приборах могут потребоваться незначительные модификации (например, для преобразования стандартной печи требуется просто снять сопло для снижения давления внутри каждой горелки). Биогазовые варочные котлы также производят жидкие и твердые побочные продукты, которые можно использовать в качестве удобрений.
Как работает биогазовый реактор?
Большинство людей знакомо с аэробным разложением — это то, что происходит в любой успешной компостной куче.Напротив, анаэробное разложение происходит в илистой почве болота или в переувлажненной компостной куче. Микробы, которые естественным образом размножаются в таких условиях, при выполнении своей работы издают ужасный газообразный запах. Эти газы являются горючими, если улавливаются в герметичном резервуаре или другом контейнере, и, улавливая газ, вы также улавливаете запах.
Интернет наводнен конструкциями варочных котлов, сделанных своими руками, но все они используют несколько основных функций. Основным компонентом является герметичный резервуар, в котором происходит процесс пищеварения (то есть разложение) и собирается газ.Это может быть барабан на 55 галлонов, пластиковый резервуар для воды или резиновый «баллон» (представьте себе гигантский мешок Ziploc из толстой резины). Сырье (например, навоз, кухонные отходы и т. Д.) Откладывается через желоб на одной стороне резервуара; Некоторые системы также включают измельчитель, который измельчает материал до однородного осадка, что увеличивает эффективность устройства.
На противоположной стороне резервуара перепускной клапан позволяет отводить сточные воды для орошения, а клапан наверху направляет метан в бытовые приборы через обычную газовую трубу, которая есть на любом домашнем складе.На газовой линии должен быть установлен специальный фильтр для удаления сероводорода, природного, но чрезвычайно вонючего компонента биогаза.
Упрощенная иллюстрация того, как работает биогазовый реактор. Фото Павла С / shutterstock.com
Можно ли использовать биогазовый реактор в любом климате?
Да, теоретически.
Биогазовые реакторы наиболее распространены в тропических странах, потому что микробам, которые творит чудеса, для размножения требуется теплая погода — для оптимальной работы необходимы дневные и ночные температуры от 70 до 80 градусов.В более холодном климате их часто помещают в теплицу или под землю для утепления. В противном случае необходимо обеспечить искусственное отопление в той или иной форме, чтобы обеспечить надежный источник топлива в зимние месяцы, что, конечно же, не дает цели. Работа только летом возможна.
Какое обслуживание требуется для биогазового реактора?
Ежедневная работа биогазового варочного котла состоит в основном из добавления сырья и сбора богатой питательными веществами воды, которая переливается из резервуара (живая ткань — это в первую очередь вода, которая выделяется в процессе разложения).Густой ил, который скапливается на дне резервуара, необходимо время от времени удалять (это отличное удобрение).
Также важно регулярно контролировать уровень pH в резервуаре. В зависимости от используемого сырья и других факторов окружающей среды суспензия внутри резервуара может легко опрокинуться в сторону кислотного конца шкалы pH, что приведет к гибели микробов и прекращению производства биогаза. Подкисление легко исправить добавлением щелочного вещества, такого как известь или пищевая сода.
Это безопасно?
Хотя биогаз, конечно, легко воспламеняется, небольшие варочные котлы не создают давление в топливе до такой степени, как, скажем, в пропановом баке. Это снижает риск взрыва почти до нуля. Если газ выходит из баллона, он просто рассеивается в воздухе. При использовании варочного котла внутри теплицы требуется вентиляция, поскольку вдыхание газа в замкнутом пространстве опасно для здоровья.
Это законно?
Американские строительные нормы и правила, насколько нам известно, не касаются непосредственно домашних биогазовых реакторов.Большинство людей, использующих их, вряд ли будут обращаться за разрешением к местным властям, и не совсем ясно, что они должны это делать. По сути, биогазовые котлы — это просто влажная замкнутая компостная куча, и это, безусловно, законно. С другой стороны, их можно рассматривать как устройство для удержания горючих газов, что беспокоит инспекторов строительства. Действуйте на свой страх и риск.
Что лучше: сделай сам или комплект?
Здесь находится компромисс между ценой и готовностью возиться.Микробы, производящие биогаз, привередливы и могут не выполнять свою работу, если условия не совсем подходящие, поэтому, возможно, стоит заплатить за продукт, который был доработан профессиональными дизайнерами, которые разработали все нюансы. С другой стороны, самодельный варочный котел можно построить всего за 50 долларов по частям.
Как я могу узнать больше / связаться с другими?
Существует множество книг по этой теме и бесчисленное количество веб-сайтов. Один из лучших онлайн-ресурсов — это руководство по биогазу, опубликованное Национальной информационной службой по устойчивому сельскому хозяйству.Онлайн-чат Permies включает множество тем, связанных с биогазом, где энтузиасты обмениваются идеями и вдохновением.
Что случилось с природным газом в моем доме?
По мере того, как исследования опасностей природного газа продолжают расти,
потребителей обращаются к альтернативам экологически чистой энергии. Вкратце:
— Появляется все больше свидетельств того, что использование природного газа для отопления помещений и нагрева воды, а также для электропитания бытовых приборов в зданиях создает серьезные риски для здоровья населения, безопасности и окружающей среды.
— Этих рисков можно избежать, и их можно предотвратить, переключив источники топлива для дома и бизнеса на безуглеродную возобновляемую электроэнергию.
— Переход на возобновляемые источники электроэнергии для электроприборов и зданий позволит сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.
Здесь, в Миннесоте, многие из нас каждый раз зависят от природного газа. день. Так мы готовим пищу, нагреваем воду в душе, сушим одежду и согрейте наши дома и предприятия. Однако есть убедительные и растущие доказательства что использование природного газа представляет значительный риск для здоровья и безопасности.Очень бытовая техника, от которой мы зависим, угрожает нашему благополучию.
Природный газ дома и везде.
В период с 1950 по 1970 год природный газ приобрел популярность как более чистая альтернатива углю. Он был широко внедрен, и теперь природный газ используется не только там, где мы живем и работаем, он также используется для промышленных процессов и производства электроэнергии. Природный газ настолько интегрирован в нашу жизнь, что в одной Миннесоте протяженность газопроводов составляет более 34 000 миль, а 75% домов и 68% предприятий на Среднем Западе работают на природном газе.
Но что такое природный газ?
Природный газ стал самым популярным брендом. Как потребители, мы запрограммированы на то, чтобы доверять продуктам, в названии которых есть слово «натуральный», но, несмотря на то, что у нас есть название, которому мы изначально хотим доверять, природный газ по-прежнему является ископаемым топливом, как уголь и нефть.
Американцы склонны думать о природном газе как о чистом и недорогом источнике топлива.И хотя природный газ действительно относительно дешев и в избытке, он далеко не чистый. Хотя это правда, что природный газ при сжигании выделяет меньше углекислого газа, чем уголь и другие ископаемые виды топлива, дьявол кроется в деталях. Природный газ обычно является побочным продуктом добычи нефти, особенно во время гидроразрыва пласта, и часто его настолько много, что он выбрасывается в атмосферу или сжигается на месте добычи, что значительно увеличивает углеродное загрязнение, связанное с технологической цепочкой природного газа. .Кроме того, одним из основных парниковых газов, выделяемых в результате вентиляции или утечки, является метан, и исследования показывают, что при выбросе в атмосферу метан более чем в 80 раз эффективнее углекислого газа в удерживании тепла в атмосфере Земли в течение 20-летнего периода. Выбросы метана в сочетании с множеством других загрязнителей воздуха, выделяемых природным газом, наносят серьезный удар по нашему здоровью, безопасности и окружающей среде.
Риски для здоровья.
Газовые приборы и нагревательные устройства, работающие на ископаемом топливе, генерируют различные загрязнители воздуха, включая диоксид азота, диоксид серы, полициклические ароматические углеводороды, монооксид углерода, диоксид углерода, летучие органические соединения и твердые частицы.В США существуют добровольные стандарты качества воздуха в помещениях для этих загрязнителей, поскольку их воздействие связано с серьезными рисками для здоровья, включая рак, снижение функции легких, обострение астмы, хроническое обструктивное заболевание легких и симптомы сердечных заболеваний, повреждение нервной системы, задержку развития нервной системы. у детей и преждевременная смерть. Однако эти стандарты являются добровольными, и уровни загрязняющих веществ в домах отслеживаются редко.
Хотя сжигание природного газа вредит здоровью всех жителей Миннесоты, оно особенно вредно для детей, пожилых людей, сельских и малообеспеченных сообществ, а также для цветных людей в Миннесоте.Воздействие этих загрязнителей воздуха также может вызвать смерть. Каждый год в Миннесоте отравление угарным газом в результате сжигания природного газа и пропана вызывает 287 обращений в отделения неотложной помощи, 29 госпитализаций и 12 смертей.
Показатели госпитализации в отделения неотложной помощи при отравлении угарным газом на 10 000 человек, 2015-2017 гг. Кто контролирует эти загрязнители?
Удивительно, но кроме монооксида углерода нет официальных стандартов качества воздуха в помещениях для загрязняющих веществ, выделяемых при сжигании природного газа в США.S. Однако исследования показали, что концентрации некоторых из них в помещениях обычно превышают установленные стандарты качества окружающего воздуха. В 2015 году Канада признала значительные риски для здоровья, связанные с воздействием диоксида азота из таких источников, как приготовление пищи и отопление, и, в свою очередь, установила для него стандарты качества воздуха в жилых помещениях. В США такого стандарта не существует, хотя исследования показали, что высокие концентрации в помещениях некоторых загрязняющих веществ, выделяемых при сжигании природного газа, связаны с серьезными рисками для здоровья, перечисленными выше.
Безопасен ли природный газ и надежен ли он?
Наши газовые приборы зависят от трубопроводной инфраструктуры, которая представляет серьезную угрозу безопасности. С 2005 года в Миннесоте произошло 77 инцидентов с газопроводом, в том числе громкий взрыв в Академии Миннехаха в Миннеаполисе в 2017 году. Эти инциденты привели к гибели трех человек, 15 ранениям и материальному ущербу на сумму более 59 миллионов долларов.
Только в прошлом году в Миннесоте произошло четыре взрыва трубопровода: один в Пекот-Лейксе, в результате чего владелец ресторана был госпитализирован с серьезными ожогами, один в Пейнсвилле, когда был разрушен дом, и два в Сент-Поле (один на Пейн-авеню, в результате которого был разрушен дом и погиб жилец). , и еще один, который разрушил дом и сильно сжег пожилого жителя).
«Роковой взрыв в 2019 году в Академии Миннехаха в Миннеаполисе. Фото NTSB.gov Что мы можем сделать?
Существуют рентабельные, надежные и эффективные альтернативы природному газу. В Миннесоте это еще не норма, но они становятся все более распространенными, поскольку владельцы и арендаторы недвижимости узнают больше об опасностях природного газа и требуют бытовых приборов и источников топлива, которые не повлияют отрицательно на их здоровье и благополучие.
Как совокупность исследований опасностей природного газа продолжает расти, все больше людей отказываются от природного газа для их бытовой техники и отопления.Это не значит, что они устанавливают дорого плинтус электрическое отопление или переход на некачественные электроплиты. Там это надежный и постоянно расширяющийся ассортимент продукции, способный удовлетворить следующие потребности: электрические сушилки для белья, индукционные варочные панели, электрические тепловые насосы, безбаковые электрические водонагреватели или водонагреватели с тепловым насосом и др. Эти продукты становятся такими обычное дело, что Consumer Reports теперь для большинства выпускает руководства для покупателей.
Электрический водонагреватель с тепловым насосом в Миннесоте.Переход от ископаемого топлива к чистой возобновляемой электроэнергии является важной частью головоломки «декарбонизации».Это, в сочетании с обезуглероживанием производства электроэнергии и продолжающимися инвестициями в энергоэффективность зданий и бытовой техники, поможет нам минимизировать влияние изменения климата на экономику и здоровье. В Fresh Energy обеспечение здорового перехода от нефти и газа к чистой возобновляемой электроэнергии для питания наших домов является основным принципом нашей работы. Если вы хотите узнать больше о природном газе, скачайте Clean Energy Brief: Natural Gas in Minnesota . Он включает в себя еще больше информации об исследованиях и науке, связанных с природным газом.
Заправка автомобилей, работающих на природном газе
Первоочередная задача любого потенциального владельца газомоторного автомобиля — это место для дозаправки. Есть два основных способа заправить ваш автомобиль на природном газе:
- Заправка на общественной станции: Южная Калифорния имеет одну из лучших сетей заправки сжатым природным газом (КПГ) в США, и она продолжает расти с каждым годом. Найдите станцию рядом с вами.
- Заправка дома: Бытовые клиенты также могут использовать бытовую заправку на газомоторном топливе для удобной заправки дома.
Инструкции по заправке
Процесс заправки газомоторного автомобиля должен быть хорошо знаком, поскольку он почти идентичен процессу, используемому на местных заправочных станциях. Большинство диспенсеров принимают основные кредитные карты, и время наполнения аналогично использованию бензонасоса. На большинстве станций нет дежурных. Прежде чем приступить к работе, вам сначала нужно просмотреть эту короткую инструкцию и видео по технике безопасности на диспенсере.
Нажмите «Да» после того, как вы посмотрели и поняли инструкции в видео.Для заправки будет выдан ПИН-код. Этот номер также будет действителен для будущих дозаправок.
Вот инструкции по эксплуатации большинства общедоступных заправочных колонок для сжатого природного газа:
- Заглушите двигатель. Не курю.
- Снимите пылезащитный колпачок автомобиля и снимите заправочную форсунку с держателя.
- Совместите стрелки на сопле так, чтобы они указывали друг на друга.
- Наденьте форсунку на емкость для топлива и надавите на нее.
- Поверните рычаг так, чтобы стрелки указывали друг от друга, чтобы зафиксировать сопло.
- Вставьте свой автопарк или кредитную карту и следуйте инструкциям на экране.
- После подтверждения оплаты поднимите ручку ТРК, и начнется заправка.
- По завершении заполнения опустите ручку, чтобы выключить дозатор.
- Чтобы отсоединить форсунку, медленно поверните ручку форсунки на 180 градусов, пока стрелки снова не будут указывать друг на друга.
- Снимаем насадку. Вы можете услышать легкое снижение давления.
- Верните насадку в держатель и установите на место пылезащитный колпачок.
Цены на КПГ
Как правило, КПГ, приобретаемый на общественных станциях SoCalGas®, стоит примерно на 30–50 процентов меньше за галлоновый эквивалент (GGE), чем бензин. Управление энергетической информации правительства США еженедельно отслеживает расходы на бензин и дизельное топливо *. Для вашего удобства в зоне обслуживания SoCalGas расположены общественные станции SoCalGas CNG.
Строительство АГНКС
Информацию о строительстве АГНКС на территории можно найти здесь.
Производство метана из отходов животноводства
AE-105AE-105
Университет Пердью
Кооперативная служба распространения знаний
West Lafayette, IN 47907
Дон Д. Джонс, Джон К. Най и Элвин К. Дейл
Департамент сельскохозяйственной инженерии
Университет Пердью
Содержание
Преимущества и недостатки метана Процесс производства метана Метан из отходов животноводства - возможности и проблемы Ценность и использование газа в варочном котле Энергетическая ценность газа Использование газа Проектирование и строительство метантенка Размер реактора и экологические требования Требования к конструкции метантенка Хранение улавливания газа в метантенках, коррозия и безопасность Сбор газа Хранение газа Сведение к минимуму проблем с запахом и коррозией Соображения безопасности Мониторинг метантенка Последние инновации в метантенках Варочные котлы для кукурузных початков Термофильные варочные котлы Варочные котлы для жидкого навоза Определение возможности добычи метана Обобщение результатов примера Дополнительная информация о производстве метана
Метан, который является основным компонентом природного газа (95-98 процентов), удаляется коммерчески из отложений глубоко в земля.Этот метан образовался миллионы лет назад в болотистой местности. (поэтому его иногда называют «болотным газом») биологическими преобразование органического вещества.
Технология, необходимая для производства метана из отходов животноводства и Другой фермерский мусор известен уже около 100 лет. Но из-за недорогая и богатая нефтью энергия, ее использование было ограничено в США сегодня, однако, высокие затраты на электроэнергию и низкая рентабельность имеет опыт работы на некоторых животноводческих предприятиях, а также на недавнем варочном заводе улучшения, достигнутые благодаря исследованиям, заставляют многих фермеров переоценивать возможность внутрихозяйственного производства газообразного метана от животноводства трата.
В данной публикации описан процесс образования метана, обсуждается проектирование внутрихозяйственных систем и их проблем, а также порядок определения потенциала развития технологии на ваша ферма .
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАНА
Преимущества . Главный из них состоит в том, что полезный конечный продукт, газообразный метан, производится. Кроме того, запах хорошо переваренного скота отходы значительно сокращаются.Хотя переваренные отходы немного меньшая ценность удобрений, чем непереваренные отходы, они легче доступны растениям. Он просто преобразуется в более полезную форму.
Недостатки . Есть несколько, которые необходимо тщательно продумать. учитывается при оценке потенциала образования метана на предплечье.
* Метановый реактор большой и дорогой. Расходы проистекают из тот факт, что он должен быть хорошо изолирован, герметичен и снабжен источник тепла.Размер обычного варочного котла равен 15-20 раз больше суточного объема производимых отходов, или больше, если отходы разбавлены перед перевариванием. Объем отходов, которые необходимо утилизировать соответственно увеличивается при использовании разбавляющей воды.
* Требуется очень высокий уровень управления. Метановый метантенк могут быть чрезвычайно чувствительны к изменениям окружающей среды, и На исправление биологического расстройства могут уйти месяцы. Прекращается образование метана или очень низкий во время расстройства.
* Пуск — обычно самая критическая фаза метана поколение — сложно. Бактерии, продуцирующие метан, очень медленнорастущие, и требуется несколько недель для создания большого бактериальная популяция.
* Метан трудно хранить, так как при нормальных температурах газ можно сжимать, но нельзя сжижать без специальных, очень дорогое оборудование.
* Наконец, метан может образовывать взрывоопасную смесь при контакте с воздухом.
ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ МЕТАНА
Производство метана осуществляется анаэробным сбраживанием. (биологическое окисление в отсутствие кислорода) органических веществ такие как отходы животноводства и растительные отходы. Газ, добываемый в в варочном котле всего около 65 процентов метана, остальное — углекислый газ и следы органических газов.
Для образования метана необходимы две основные группы анаэробных бактерии — «кислотообразователи», превращающие отходы в органические кислоты; а также «образующие метан», которые затем превращают эти органические кислоты в метан и углекислый газ (рис. 1).Кроме того, есть два разных температурные диапазоны, в которых эти бактерии могут производить значительные количества газообразного метана — мезофильный диапазон (90-110F) и теплофильный диапазон (120-140F). Недавние исследования с использованием термофильного бактерии выглядят многообещающе и будут кратко обсуждены позже; однако эта публикация в основном посвящена традиционному пищеварению. агрегаты действовали в мезофильном диапазоне.
Рисунок 1. Процесс образования метана.
Производство метана очень похоже на контролируемое сжигание. (неполное сжигание) древесины для производства древесного угля, т. е. сжигание вещество в среде с ограниченным воздухом, чтобы производить более легко полезный, но высокоэнергетический конечный продукт. Сжигание древесного угля требует кислорода для восполнения и производит тепло, золу, водяной пар и углекислый газ. Для сжигания метана также требуется кислород. производство тепла, водяного пара и углекислого газа.
МЕТАН ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА — ПОТЕНЦИАЛ И ПРОБЛЕМЫ
Производственный потенциал . Производство метана обычно выражается в кубических футах газа, образующегося на фунт летучих твердых веществ уничтожен. Летучие твердые вещества — это органическая часть отходов животноводства; около 80 процентов твердых частиц навоза летучие. Галлон жидкости навоз, содержащий 8 процентов твердых веществ, потенциально может обеспечить около 3 3/4 кубических футов метанольного газа или 2 1/2 кубических фута метана (примерно На фунт летучих твердых веществ может быть произведено 10-13 кубических футов газа. уничтожается в правильно работающем варочном котле.Так как примерно половина добавленные летучие твердые вещества могут быть уничтожены, а от половины до трех четвертей производимым газом будет метан, около 5 кубических футов газа метантенка. (3 кубических фута метана) может быть произведено на фунт всего навоза добавлены твердые вещества).
Что касается размера варочного котла, можно производить от 3/4 до 2 1/2 кубических футов газа (от 1/2 до 1 1/2 кубических футов метана) на кубический фут объема варочного котла. Ожидаемая добыча газа от разного поголовья вид представлен в таблице 1.
Таблица 1. Ежедневные отходы и производство метана молочными, говяжьими и свиноводческими предприятиями за 1000 фунтов веса животного.
Товар Молочная говядина Свинья -------------------------------------------------- --------- Необработанный навоз (фунты) 82,0 60,0 65,0 Общее количество твердых частиц (фунты) 10,4 6,9 6,0 Летучие твердые вещества (фунты) 8,6 5,9 4,8 Потенциал метана (куб. Фут) * 28.4 19,4 18,6 -------------------------------------------------- --------- * Исходя из того, что 65 процентов газа составляет метан.
Токсичные компоненты в отходах . Часто встречаются несколько веществ в отходах животноводства может препятствовать выработке метана, если присутствует в больших количествах. достаточно концентраций. Самым распространенным является аммиак, потому что он в большом количестве присутствует в моче животных. Концентрация аммиака 1500 частей на миллион (ppm) считается максимально допустимым для хорошего производства метана (Таблица 2).Выше этого уровня отходы следует разбавить водой.
Таблица 2. Влияние концентрации аммиака на производство метана.
Концентрация
(мг / л аммиака-N) Эффект
----------------------------------------------
5 - 200 выгодных
200 - 1000 Побочные эффекты отсутствуют
1500 - 3000 Возможное торможение при
более высокие значения pH
Более 3000 токсичных веществ
------------------------------------------------
Конечно, большое количество антибиотиков и чистящих средств. дезинфицирующие средства не следует использовать в варочном котле.По этой причине, подумайте о том, чтобы исключить из варочного котла строительные отходы опороса. В антибиотик руменсин также токсичен для метановых бактерий и не должен скармливать скоту, отходы которого будут использоваться для производства метана.
Стоимость добавления пожнивных остатков . Основное ограничение на скорость загрузки отходов животноводства — высокое содержание азота (N) по сравнению с содержанием углерода (C). Отношение углерода к азоту в количество отходов, добавляемых в варочный котел, должно составлять 20 частей C на одну часть N для оптимального производства метана.
Растительные остатки и листья, обычно с низким содержанием азота. но с высоким содержанием углерода, может быть полезен для улучшения варочного котла представление. Смешивание растительных остатков с отходами животноводства с высоким содержанием азота обеспечивает более благоприятное соотношение C: N; и добыча газа должна соответственно увеличиваются.
ЗНАЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИГЕСТЕРНОГО ГАЗА
Энергетическая ценность газа
Если мы знаем потенциал производства метана из различных виды домашнего скота и стоимость сопоставимых объемов коммерческих топлива, мы можем затем определить стоимость газа в варочном котле.Предполагая Энергетическая ценность газа для варочного котла составляет 650 британских тепловых единиц (БТЕ). на кубический фут и галлон пропанового топлива с энергетической ценностью 91700 БТЕ, стоит 60 центов (цена 1980 г.), требуется около 235 куб. футов газа из варочного котла, чтобы равняться пропану на один доллар. Таблица 3 оценивает стоимость потенциальной добычи газа из каждого тип поголовья.
К сожалению, до 1% этого газа необходимо использовать для нагрева навоза. который помещается в варочный котел.Кроме того, необходимо немного тепла, чтобы в зимние месяцы держите варочный котел в тепле.
Таблица 3. Значение молочных, говяжьих и свиных отходов для образования метана. *
Среднее количество животных необходимо
животное Ценность на равное
Вес животного 1,00 $ в день
-------------------------------------------------- -
фунт центов в день
Молочный скот 1300 17 6
Мясной скот 900 9 11
Свинья 150 1.3 77
-------------------------------------------------- -
* Эти расчетные значения основаны на производстве метана.
предположения, изложенные в тексте, с использованием 1% метана для поддержания
температура варочного котла и значение 60 центов / галлон. для пропана (1980 г.
цена).
Использование для газа
Варочный газ можно использовать везде, где есть природный газ. применимый. Требования к газу для метантенка для бытовой деятельности вычислено в Государственном университете Пенсильвании (таблица 4).На ферме это могут использоваться для зерносушилок или для работы газовых водонагревателей, которые вернуть тепло в варочный котел и обогрев пола для ближайшего домашнего скота здания. Его также можно сжечь в обогревателе коммерческого помещения.
Таблица 4. Требования к газу для варочного котла для различных Бытовое использование.
Бытовое использование Необходимый объем газа
-------------------------------------------
Готовка 20-25 куб. Футов / час. на горелку, или
150-300 куб.фут / день
Нагрев 165 куб. Футов / час. на 100000 БТЕ / час.
Вход
Освещение 2-3 куб. Фута / час. на мантию
-------------------------------------------
Его наибольший потенциал — это топливо для отопления. Необходимое оборудование для отопления почти такая же, как для природного газа, за исключением того, что газовые порты и подача воздуха должны быть изменены, чтобы обеспечить правильное сгорание. Горелки, работающие на природном газе, нуждаются в доработке, поскольку пламя горящего газа в варочном котле имеет тенденцию «подниматься» над горелка.Следовательно, требуется определенное количество проб и ошибок, и отверстия в кожухе горелки, вероятно, придется увеличить в некотором роде.
Устройства с приводом от двигателя не очень эффективны при прямом управлении от генератора метана. Например, электрогенератор (с приводом газовым двигателем), работающая с переменным крутящим моментом, имеет низкий КПД, потому что почасовая добыча и потребление газа почти одинаковы, независимо от степени загрузки системы.Около 16-18 куб. футов газа для варочного котла требуется на каждую лошадиную силу-час, предполагая, что энергетическая ценность 650 БТЕ на кубический фут.
Эффективность двигателя можно повысить, удалив углекислый газ из газ из варочного котла перед сжиганием, затем сжигание оставшегося метан. Газ из варочного котла также может быть впрыснут в воздушный поток в стационарный дизельный двигатель. До 90 процентов топлива, поступающего в двигатель по этой методике может работать на метане.
Одно из потенциальных применений газа для варочного котла, на которое сейчас обращают внимание, — в качестве источника тепла для работы завода по производству спирта на предплечье.Некоторый производители экспериментируют с системой ферментации кукурузы, чтобы спирт, который включает подачу побочного продукта барды для домашнего скота, используя навоз для производства метана, а затем используя метан непосредственно используется в процессе производства спирта.
При нынешней технологии производства алкоголя энергетический эквивалент для сжижения и брожения требуется около 30 кубических футов газа варочного котла. зерно для производства одного галлона этанола и еще 60 кубических футов метантенкового газа на галлон спирта для перегонки до 160-180 качество доказательства.Это равняется примерно одному галлону алкоголя на каждые пять. кормушки для говядины, а барда из галлона спирта может обеспечивают кормом примерно три кормушки для говядины.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ДИГЕСТЕРА
Размер реактора и требования к окружающей среде
Размер варочного котла зависит от количества перерабатываемых отходов и необходимое количество разведения. Рекомендуемая скорость загрузки зависит от виды животных и способы обращения с отходами.Например, если моча (которая содержит около двух третей аммиака) исключена от отходов загрузка может быть соответственно больше. Таблица 5 показывает необходимый объем варочного котла и другие расчетные значения варочного котла для каждый вид скота.
Таблица 5. Расчетные значения метанового варочного котла для молочных, говяжьих и свиноводческих предприятий. *
Товар Молочная говядина Свинья -------------------------------------------------- ------------------------------------------------ Коэффициент разбавления навоз: вода 1: 0 (без разбавления.) 1: 0,92 1: 2,2 Количество разбавляющей воды на 1000 фунтов веса животного 0 галлонов. 7,0 галлона. 18,0 галлона. Срок содержания под стражей 15 суток 15 суток 12,5 суток Объем варочного котла на 1000 фунтов веса животного 20,6 куб. Футов 28,8 куб. Футов 43,4 куб. Футов Расчетный газ на 1000 фунтов веса животного 43,7 куб. Футов. 29,8 куб. Футов 28,6 куб. Футов Расчетное производство метана на 1000 фунтов веса животного 28.4 куб. Фут. 19,4 куб. Футов 18,6 куб. Футов Расчетная суточная добыча метана на куб. Фут. из объем варочного котла 1,4 куб. фута. 0,67 куб. Футов 0,43 куб. Футов -------------------------------------------------- ------------------------------------------------- * Из MWPS-19, «Управление отходами животноводства с контролем загрязнения».
Запуск можно ускорить, предоставив источник метана. бактерии. Один из способов сделать это — изначально заполнить 20-25 процентов объем варочного котла с активным осадком варочного котла муниципальных очистные сооружения, затем постепенно увеличивать количество отходов животноводства добавляется при каждой загрузке в течение 6-8 недель, пока система не будет полностью оперативный.
Оптимальные условия для работы варочного котла: единообразные загрузка (желательно ежедневно), нейтральная кислотность, температура 95F, Соотношение углерод / азот 20: 1 Уровни вредных веществ и ниже их пределов запрета . Кислотность, близкая к нейтральной (pH = 7,0), составляет хороший показатель правильной работы. Это означает, что бактериальный популяции находятся в равновесии, при этом «кислотообразователи» производят только столько органических кислот, сколько могут использовать «образователи метана».
Менее чем оптимальные условия окружающей среды могут привести к тому, что варочный котел расстройство, обычно приводящее к кислотным условиям. Это потому что кислотообразующие бактерии будут процветать в гораздо более широком диапазоне условий окружающей среды, чем более медленный рост метанообразующих бактерии.
Кислотные условия можно временно контролировать, добавляя щелочной такое вещество, как известь. Однако первопричина дисбаланса должны быть найдены и исправлены, если добыча газа будет продолжена.
Требования к конструкции метантенка
Варочные котлыдолжны быть герметичными и иметь такую конструкцию, чтобы они могли изолировать, нагреть и перемешать содержимое. Варочные котлы, показанные на Рисунки 2-5 не обязательно являются лучшими из возможных, но они некоторые из них были успешно использованы или предложены для использования знающие люди.
Изоляция . Поскольку температура имеет решающее значение для образования метана, сохранение тепла в варочном котле имеет важное значение.Чтобы использовать изоляционные свойства грунта, рассмотреть возможность насыпания грунта вокруг резервуара или закопать резервуар в хорошо дренированном месте, чтобы может быть реализован полный изолирующий потенциал почвы (Рисунок 2).
Рис. 2. Подземный бетонный бункер-метантенк с плавающей крышкой и промежуточный резервуар для сточных вод (для предотвращения попадания кислорода варочный котел).
Изолируйте поверхность варочного котла до уровня не менее R = 10, где находится в контакте с землей и по крайней мере до R = 20, где он находится в контакт с воздухом (R — мера способности материала сопротивляться поток тепла.Чем выше значение R, тем лучше изоляция. значение). См. Публикацию Purdue Extension AE-95, «Изоляция домашнего скота. и другие хозяйственные постройки «, чтобы получить информацию о выборе и установке изоляция.
Отопление . Система, наиболее часто используемая для обеспечения круглогодичная температура 95F для производства метана — теплообменник где трубы горячей воды размещены внутри варочного котла. Вода может быть нагревается за пределами варочного котла, возможно, с использованием воды, сжигаемой на метане обогреватель.
Для достижения наилучших результатов отходы следует предварительно нагреть перед добавлением в варочный котел. Может потребоваться в пять раз больше тепла для процесс предварительного нагрева, как для поддержания температуры варочного котла.
Перемешивание . Перемешивание важно для обеспечения адекватного контакта между бактериями и отходами, а также для удаления газа из жидкость. Смешивание можно производить с помощью: (1) механического смесителя, (2) компрессор для барботажа собранного газа обратно через варочный котел. жидкость или (3) насос для навоза замкнутого цикла.
Механическая мешалка работает хорошо, пока имеется хорошее воздушное уплотнение. поддерживается. Атмосферный кислород должен быть исключен из варочного котла, чтобы исключить угрозу взрыва. Один из способов сделать это — использовать плавающая крышка, как показано на рисунках 2 и 3.
Рисунок 3. Схема варочного котла с плавающей крышкой.
Если для смешивания используется компрессор , можно вставить трубопровод в варочный котел, а рециркулирующий газ из хранилища закачивается с помощью открытой трубы или диффузора на дне резервуара.Этот создает турбулентность и удерживает твердые частицы во взвешенном состоянии.
Для облегчения навоза насос метод перемешивания, установить трубопровод когда построен варочный котел. Либо диафрагменный, либо мусорный насос. расположенный вне варочного котла, должен хорошо работать для этой цели.
Для механических или насосных методов для определения мощности (л.с.), необходимое для смешивания содержимого варочного котла, используйте уравнение:
hp = 0.185 x% твердых веществ x объем жидкости (в единицах по 1000 куб. Футов).
Например, варочный котел объемом 10 000 кубических футов, содержащий отходы на 6 процентов твердых веществ потребуется смеситель мощностью 11,1 л.с. (0,185 X 6% X 10). Относительно частота перемешивания, некоторые небольшие исследования показывают, что периодическое перемешивание (3-4 раза в день) примерно так же эффективно, как непрерывное перемешивание.
СБОР, ХРАНЕНИЕ, КОРРОЗИЯ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ГАЗА ДИГЕСТЕРА
Сбор газа
Как указывалось ранее, газ в варочном котле обычно на 60-70 процентов состоит из метана, остальное — углекислый газ, немного сероводорода и другие следовые газы.Чтобы застраховаться от загрязнения атмосферным кислородом a положительное статическое давление не менее 3 дюймов водяного столба должно быть поддерживается над жидкостью в метантенках и системах сбора газа.
Это можно сделать, собрав газ с помощью (1) плавающей крышки. над варочным котлом или (2) регулятор давления для выпуска газа из варочный котел после достижения определенного уровня давления. в в первом случае крышка «плавает» на сжатом газе над жидкость.Некоторое скопление газа происходит под крышкой, и вес крышка обеспечивает положительное давление для газораспределения.
Рис. 4. Варочный котел, состоящий из резервуара для жидкого навоза, построенного. внутри зернового бункера. Пространство между двумя стенками резервуара заполнено изоляция.
Рисунок 5. Схема небольшого двухступенчатого варочного котла, похожего на принципа к тем, которые используются на муниципальных очистных сооружениях.
Любой используемый газовый трубопровод должен иметь уклон назад к варочному котлу или иметь конденсатоотводчики для предотвращения конденсации и засорения водяного пара линии, когда газ остывает. Также важно, чтобы счетчик газа быть установлен на линии сбора газа для контроля варочного котла операция; высокий стабильный уровень добычи газа обычно свидетельствует о хорошем операция.
Хранение газа
Сосуды для хранения газа должны быть спроектированы с переменным объемом, потому что они должны учитывать разницу в скорости добычи газа и расход при поддержании равномерного давления.Конечно, наиболее практичный способ минимизировать дорогостоящее хранение газа — найти применение для газа, который соответствует его дебиту.
Плавающая крышка варочного котла также может использоваться для хранения газа. Что касается сбора газа. Это просто крышка понтона, которая плавает на поверхность жидкости и имеет юбочные пластины, уходящие в жидкость для обеспечения уплотнения (см. рисунок 3). Вес плавающей крышки обеспечивает напор и позволяет отводить газ в том виде, в каком он есть нужный.
Газохранилище высокого давления возможно, но вполне дорого для использования в фермерских хозяйствах. Может быть как цилиндрической, так и сферической формы. по форме и стальной сварной конструкции. Поскольку существует опасность взрыв или утечка при хранении под давлением, проконсультируйтесь со знающим инженеру и слесарному цеху за помощью. Хранение среднего давления (менее 100 фунтов на квадратный дюйм) более подходит для использования на ферме, чем хранилище высокого давления.
Некоторое повышение давления увеличивает количество энергии, которое может быть хранится (таблица 6).Но сжижать метан на ферме, так как давление 700 фунтов на квадратный дюйм (psi) и -150F являются требуется для этого.
Таблица 6. Зависимость давления от теплосодержания хранимого газа в варочном котле.
БТЕ на БТЕ на
Кубический фут-галлон под давлением
------------------------------------
15 фунтов на кв. Дюйм 650 87
30 фунтов на кв. Дюйм 1300170
45 фунтов на квадратный дюйм 1950 260
60 фунтов на кв. Дюйм 2600350
75 фунтов на кв. Дюйм 3250 435
90 фунтов на кв. Дюйм 3900 520
------------------------------------
Минимизация проблем с запахом и коррозией
Сероводород, имеющий запах тухлого яйца, может образоваться, если отходы содержат большое количество сульфатов.Однако в целом газ из правильно работающего метантенка должен иметь лишь незначительное запах, потому что оба основных компонента — метан и углекислый газ — являются без запаха. В любом случае произведенный газ хранится в герметичном контейнер и сгорел, что устраняет проблемы с запахом.
Другое дело — коррозия. Это может быть очень серьезно. Следовательно, газ вероятно, следует пропустить через фильтр, содержащий свинцовые опилки или смесь щепы и оксида железа для удаления водорода сульфид.«Шарики сорба» производства Mobil Oil также можно использовать для удалить сероводород и водяной пар.
Для удаления только водяного пара рассмотрите возможность использования конденсатора. И чтобы удалить углекислый газ, воспользуйтесь молекулярным ситом.
Меры безопасности
Метан чрезвычайно взрывоопасен при смешивании с воздухом в следующих пропорциях: 6-15 процентов метана. Газ из метантенка тяжелее воздуха и оседает на землю, вытесняя кислород.Если сероводород В настоящее время газ из варочного котла может быть смертельным ядом.
Всегда вентилируйте открытую сторону манометров (манометров статического давления) и клапаны сброса давления наружу и обеспечивают большое количество вентиляция, если метантенк находится в помещении. Будьте осторожны, когда сжатие и хранение газа в варочном котле. Спецтехника и спецтехника баллоны необходимо использовать, если газ хранится под высоким давлением.
МОНИТОРИНГ DIGESTER
К счастью, в отличие от того, что добавлено в метантенки городских сточных вод, отходы животноводства довольно однородны по составу.Как только процесс началось и достигло стабильного состояния, сбои не слишком часты, если варочный котел управляется должным образом. Мониторинг работы метантенка, тем не менее, это хорошая идея, и ее можно довольно легко реализовать, использование газообразования или pH жидкости варочного котла в качестве индикатора.
Добыча газа . Это самый простой и надежный показатель. В варочном котле с периодической загрузкой (тот, в который добавляются отходы примерно раз в месяц), если добыча газа постепенно снижается, запас пищи, доступный для бактерий, вероятно, истощен, что указывает пришло время добавить больше отходов в варочный котел.Если добыча газа быстро спадает (в течение 1-2 дней), вероятно, причина в расстроен варочный котел. Среди потенциальных причин основными являются: высокий уровень токсичных соединений в отходах корма, слишком высокий уровень корма скорость или слишком низкая температура в варочном котле.
Низкая температура варочного котла может быть результатом неисправности система обогрева. Если за один раз добавляется большое количество отходов, это следует предварительно нагреть до 95 ° F, чтобы предотвратить термический удар метана. бактерии.Лучшая производительность обычно достигается при непрерывном загрузка — то есть, когда варочный котел загружается меньшим количеством отходы ежедневно.
Уровень pH . PH (уровень кислотности или щелочности) может быть легко измерить, вставив pH-бумагу в жидкость варочного котла и сравнивая полученную интенсивность цвета, которая развивается с цветом Диаграмма. Уровень pH должен быть как можно ближе к 7,0 (нейтральный). PH ниже 6,0 указывает на нарушение работы варочного котла.Вы можете приобрести pH-бумагу в большинство аптек, аквариумов или винных магазинов.
ПОСЛЕДНИЕ ИННОВАЦИИ DIGESTER
Варочные котлы из кукурузных початков
Лабораторное исследование Университета Пердью показало, что анаэробный варочный котел, содержащий кукурузные початки, может использоваться для обработки свиноводческих отходов и производят метан при температуре 65 ° F (Рисунок 6). Учеба использовали срок задержания 5 дней и норму погрузки 7,5 фунтов летучих твердых веществ на кубический фут в день.Эта система имеет большое многообещающая сделка для использования в фермерских хозяйствах с суточной добычей газа до 1,5 объема газа на объем метантенка.
Рисунок 6. Подземный варочный котел для кукурузных початков с пластиковой крышкой.
Поскольку в початках много углерода, но мало азота, они улучшите соотношение C: N, добавив дополнительный органический углерод. Они также обеспечивают поддерживающую среду, на которой бактерии могут прикрепляться и остается внутри варочного котла, а не удаляется вместе с стоки варочного котла.
Термофильные реакторы
Термофильные (высокотемпературные) варочные котлы спроектированы таким образом, чтобы удовлетворительно работать при 5-дневном задержании и уровне твердых частиц 10-20 процентов. Производство газа из метантенка составляло около 11 кубических футов. на фунт уничтоженных летучих твердых веществ. Работа нормально начинается доведя варочный котел до температуры 130F со скоростью около 3F в неделю.
Во многих отношениях термофильное пищеварение лучше, чем переваривание 950F.Добыча газа примерно на 20 процентов выше, а распад твердых частиц примерно на 10 процентов выше. Кроме того, более высокая температура убивает больше патогенных бактерий, что позволяет переваривать отходы используется в качестве пищевой добавки без дальнейшей стерилизации.
Но переваривание термофильных бактерий имеет и свои недостатки. В содержание метана в газе несколько ниже (55%), а Работа варочного котла не так стабильна, как у обычных варочных котлов.
Но главный недостаток — высокая температура. обязательный. Требуется примерно в два раза больше тепла, чем для обычного варочные котлы. Таким образом, варочный котел должен быть хорошо изолирован (R = 20 для поверхности варочного котла, контактирующие с землей и R = 30 + обнаженные в атмосферу). Кроме того, варочный котел следует перемешать до обеспечить хороший контакт между бактериями и органическими веществами и максимизировать добычу газа.
При малом времени выдержки и высоких температурах некоторые средства рекуперация тепла, потерянного в стоках метантенка, необходимо для система экономичная.Значительное количество лабораторных и пилотных заводские испытания в настоящее время проводятся для определения осуществимости термофильных варочных котлов.
Варочные котлы для жидкого навоза
Исследователи из Университета Флориды изучили наземный структура хранения жидкого навоза, которая была модифицирована для использования в качестве метановый реактор. В исследовании использовался большой крытый резервуар для хранения. с ежедневным добавлением отходов. Добыча газа составила около 60 процентов. этого в обычном варочном котле.Из этой и связанной с ней работы Предлагаются следующие предложения по варочным котлам для навоза:
* Резервуар должен быть изначально засеян бактериями из активного анаэробный варочный котел на уровне 10-20 процентов от объема резервуара для обеспечить достаточное количество метановых бактерий.
* Соотношение количества семян и отходов в пересчете на сухой вес составляет не менее 20: 1. нужен для молочного навоза. Другими словами, это 1000 галлонов жидкости. молочный навоз обычно добавляется каждый день, резервуар для хранения должен первоначально заполнить около 20000 галлонов варочного котла осадок.После того, как бак наполнился, его откачивают в Уровень 20 000 галлонов и работа началась снова.
Если в качестве посевного материала используется городской ил, объемное соотношение 40: 1 требуется, поскольку содержание твердых частиц в осадке варочного котла из муниципальные очистные сооружения примерно вдвое меньше, чем молочный навоз.
* Контроль температуры в варочном котле этого типа не критичен, так как пока температура составляет от 70F до 95F. Пищеварение возможно при 70F, потому что бактерии не удаляются из сточных вод а большое количество бактерий компенсирует сокращение биологических активность при низкой температуре.
* Резервуар для хранения навоза должен иметь емкость 180 дней. хранение, потому что добыча газа занимает около 100 дней. стабильная ставка. Плавающая газонепроницаемая крышка должна использоваться для захвата газ по мере того, как он выделяется из жидкого навоза.
* Когда температура жидкости в варочном котле опускается ниже 70 ° F, газ производство очень низкое, и эксплуатация, вероятно, будет нестабильный. Поэтому зимой нужны обогрев и утеплитель. если варочный котел должен быть надежным источником энергии.
Поскольку требуется очень большой объем нагретой жидкости по сравнению с обычному варочному котлу, в этот момент кажется, что навозная яма варочный котел будет практичным только в южных частях США Конечно, любой, кто рассматривает возможность преобразования цистерны для навоза в эту системе следует связаться с окружным отделением для получения последних исследовательская информация и рекомендации по управлению.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАНА
Экономика производства метана обычно рассматривается сомнительно, даже при сегодняшнем росте цен на топливо.Но затраты на энергию и доступность завтра может изменить эту осуществимость кардинально. Следующий пример, хотя и не полный экономический анализ, должен дать фермеру приблизительное представление о значение производства метана на его ферме.
Пример : Фермер с молочным стадом в 100 коров хочет знать, он может экономически оправдать установку метанового реактора. Средний вес коровы составляет 1300 фунтов. Не будет навоза от телят, телок и сухостойных коров. доступен для использования в варочном котле.
Наш Ваш
Элементы и пример расчетов значение
-------------------------------------------------- ----------------------------------------------
A. Определите потенциальный объем добычи газа в сутки. 43,7 куб. Футов /
1. Газ, произведенный на 1000 фунтов веса животного (из Таблицы 5).= 1000 фунтов. __________
2. Производство газа на одно животное в день.
Средн. вес. / hd. x Шаг A.1
(1300 фунтов x 43,7 куб. Футов / 1000 фунтов) = 56,8 куб. Футов / дюйм __________
3. Всего добыто газа за сутки.
Кол-во животных x Шаг A.2
(100 дюймов x 56,8 куб. Футов / дюйм) = 5680 куб. Футов __________
4. Производство метана на 1000 фунтов животного.
вес (из таблицы 5). = 28,4 куб. Футов / __________
1000 фунтов.5. Производство метана на одно животное в день.
Средн. вес. / hd. x Шаг A.4 = 36,9 куб. футов __________
(1300 фунтов x 28,4 куб. Футов / 1000 фунтов)
6. Общее количество метана, произведенного за день. = 3690 куб. Футов __________
Кол-во животных x Шаг A.5
(100 дюймов x 36,9 куб. Футов / дюйм)
B. Определите количество и стоимость произведенной энергии.
1. Энергетическая ценность в сутки. (Предполагается, что 1/4 метана должна
быть переработанным, чтобы обеспечить тепло для варочного котла, энергию
стоимость оставшихся 75% составляет 950 БТЕ / куб.футов и галлон
пропана имеет энергетическую ценность 91700 БТЕ.
и стоит 60 центов.)
Энергетическая ценность метана x полезный метан x шаг A.6 2 630 000
(950 БТЕ / куб.фут x 75% x 3690 куб.фут / день) = БТЕ / день __________
2. Пропановый эквивалент произведенного тепла.
Шаг B.1 / БТЕ / гал. пропан
(2,63 млн БТЕ / день / 91700 БТЕ / галлон) = 28,7 галлона. __________
3.Долларовая стоимость энергии, производимой за день.
Цена пропана x Шаг B.2
(0,60 доллара США / галлон x 28,7 галлона) = 17,22 доллара США / день __________
4. Стоимость произведенной энергии в год в долларовом выражении.
Дней / г. x Шаг B.3
(365 дней x 17,22 USD / день) = 6285,30 USD __________
C. Определить объем и размеры резервуара варочного котла
1. Расчетный объем жидкости в варочном котле (из таблицы 5).
Объем варочного котла / 1000 фунтов.вес животного x вес. / hd. х нет. HD.
(20,6 куб. Футов / 1000 фунтов x 1300 фунтов x 100 дюймов) = 2678 куб. Футов _________
2. Общий объем варочного котла (включая хранение на полдня).
для добытого газа) в кубических футах.
Шаг C.1 + (1/2 дня x Шаг A.3)
(2678 куб. Футов + (1/2 дня x 5680 куб. Футов / день)) = 5518 куб. Футов _________
3. Общий объем варочного котла в галлонах.
Галл. / Куб. Фут. x Шаг 0.2
(7.5 галлонов / куб. футов x 5518 куб. футов) = 41 385 галлонов. _________
4. Высота бака. (В данном примере используйте варочный котел высотой 14 футов) = 14 футов _________
5. Диаметр круглого резервуара для выбранной высоты.
((Шаг C.2 / Шаг C.4) x 1,27) 1/2
((5518 куб. Футов x 14 футов) x 1,27) 1/2 = 24 фута _________
D. Определите стоимость варочного котла, включая изоляцию, нагреватель и смеситель.
1. Стоимость метантенка, включая крышку бака и насос. (Предположим, что стоимость
50 центов за галлон.)
Стоимость / гал. x Шаг C.3
(0,50 доллара США за галлон x 41 385 галлонов) = 20 692 доллара США _________
2. Стоимость изоляции котла на крышке и боковинах.
A. Изоляционное покрытие. [Один из способов изолировать - построить большую
диаметр резервуара вокруг варочного котла и заизолировать пространство между ними.Внешний бак не обязательно должен быть таким же водонепроницаемым или прочным, как внутренний.
бак. Предположим, что стоимость внешнего резервуара составляет 1/2 стоимости резервуара метантенка.)
Шаг D.1 x 1/2
(20 692 долл. США x 1/2) = 10 346 долл. США _________
б. Площадь поверхности боковой стенки варочного котла.
Шаг C.4 x Шаг C.5 X 3.14
(14 футов x 24 футов x 3,14) = 1055 кв. Футов. _________
c. Зона покрытия варочного котла.
(Шаг C.5) 2 х 0,79
(24 фута x 24 фута x 0,79) = 455 кв. Футов. _________
d. Общая площадь поверхности варочного котла.
Шаг D.2.b + Шаг D.2.c
(1055 кв. Футов + 455 кв. Футов) = 1510 кв. Футов _________
е. Стоимость утепления. (Предположим, что 1 доллар за квадратный фут установленной изоляции.
Поскольку эта стоимость очень разная, уточняйте у местных строителей.
при оценке варочного котла для вашей ситуации.)
Стоимость изоляции / кв.фут. x Шаг D.2.d
(1 доллар США за квадратный фут x 1510 квадратных футов) = 1510 долларов США _________
3. Стоимость водонагревателя.
а. Нагреватель рассчитан на подачу 30 БТЕ в час на кубический фут варочного котла
объем жидкости.
Мощность нагревателя / куб. Фут. x Шаг 0,1
(30 БТЕ / час / куб.фут x 2678 куб.фут) = 80,340 БТЕ / час. _________
б. Стоимость утеплителя. (Цена на обогреватель этого размера в 1980 г.
с водопроводом около 1000 $) = 1000 $ __________
4.Стоимость миксера метантенка.
а. Размер смесителя рассчитан на перемешивание содержимого варочного котла, имеющего около
10 процентов твердых веществ (см. Таблицу 1).
Шаг C.1 / 1000 x pct. твердые тела x 0,185
(2678 куб. Футов / 1000 x 10% x 0,185) = 5 л.с. _________
б. Стоимость смесителя. (Предположим, что 3-дюймовый мембранный насос и система трубопроводов
рециркулировать содержимое варочного котла, стоимостью около 2500 долларов.) = 2500 долларов _________
5. Общая стоимость метантенка.Шаги D.1 + D.2.a + D.2.e + D.3.b + D.4.b
(20 692 долл. США + 10 346 долл. США + 1510 долл. США + 1000 долл. США + 2500 долл. США) = 36048 долл. США _________
E. Определите стоимость удержания сточных вод варочного котла до распределения.
1. Навоз, производимый в день в фунтах (из Таблицы 1).
Навоз на 1000 фунтов веса животного в день x средн. вес. / hd. х нет. HD.
(82 фунта / 1000 фунтов / день x 1300 фунтов x 100 фунтов) = 10660 фунтов / день _________
2. Ежедневное количество навоза в кубических футах.Шаг E.1 / фунт / куб. Фут.
(10 660 фунтов / день 60 фунтов / куб. Фут) = 178 куб. Футов / день _________
3. Объем хранилища, необходимый для 180-дневной емкости в кубических футах.
Количество дней x Шаг E.2
(180 дней x 178 куб. Футов / день) = 32 040 куб. Футов _________
4. Объем хранилища, необходимый для 180-дневной емкости в галлонах.
Галл. / Куб. Фут. x Шаг E.3
(7,5 галлона / куб. Фут x 32 040 куб. Фут) = 240 300 галлонов./ _________
5. Стоимость сборной складской конструкции. [Предположим, 15 центов за галлон.)
Стоимость строительства / гал. x Шаг E.4
(0,15 долл. США / галлон x 240 300 галлонов) = 36 045 долл. США _________
6. Стоимость земляной кладовой. (Предположим, 5 центов за кубический фут.)
Стоимость строительства / гал. x Шаг E.3
(0,05 долл. США / куб. Фут x 32 040 куб. Фут) = 1602 долл. США __________
Примечание.Сомнительно, чтобы стоимость единицы хранения навоза
следует загружать в варочный котел, так как на многих молочных фермах уже есть
один или потребуется один, независимо от того, используется ли варочный котел.
F. Определить стоимость единицы хранения газа.
Также необходимо построить газохранилище, иначе
Разработано применение, при котором газ потребляется с той скоростью, с которой он производится.
В этом примере предположим, что хранение газа не требуется. = 0 __________
г.Определите общую стоимость этой системы производства метана.
1. Общая стоимость с сборным складом.
Шаг D.5 + Шаг E.5
(36 048 долл. США + 36045 долл. США) = 72 093 долл. США ___________
2. Общая стоимость с земляным хранилищем.
Шаг D.5 + Шаг E.6
(36 048 долл. США + 1602 долл. США) = 37 650 долл. США ___________
H.Определите экономическую целесообразность. [Стоимость произведенного метана в долларах
на этапе B.4 можно использовать для определения срока окупаемости. Таблица 7 также
помогает определить, какой капитал может быть оправдан для метантенка
строительство.)
1. Капитальные вложения на душу населения, окупаемость которых составляет 7 лет.
[из Таблицы 7 при процентной ставке 15% и 60 центов за
энергетическая ценность галлона]. = 285 долларов США / HD ___________
2.Общая безубыточность инвестиций.
Шаг H.1 x № HD.
(285 долл. США / шт. X 100 шт.) = 28 500 долл. США ___________
-------------------------------------------------- ------------------------------------------------
ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИМЕРА
При лучших условиях эксплуатации варочного котла на 15% проценты, точка безубыточности строительства земляного холма карьера (37 650 долларов США) не будет достигнута менее чем за 7 лет согласно Таблице 7.Текущие налоговые льготы и государственные демонстрационные гранты могут несколько сократить срок окупаемости.
Таблица 7. Максимальные начальные инвестиции на голову в анаэробном варочном котле с 7-летней окупаемостью при различной стоимости, эквивалентной пропану, и Процентные ставки на молочные продукты, говядину и свинину. *
Из расчета на душу населения по цене, эквивалентной пропану
и процентная ставка-
-------------------------------------------------- -
$.60 / галлон. 0,90 долл. США / галлон. 1,20 $ / гал.
--------- -------- --------
Виды 10% 15% 10% 15% 10% 15%
-------------------------------------------------- -----------------
Молочные продукты 330 долларов 285 долларов 495 долларов 427 долларов 660 долларов 570 долларов
Говядина 184 161 276 242 368 222
Свиньи 26 21 38 32 52 42
-------------------------------------------------- -----------------
* Инвестиционная цена основана на 7-летней окупаемости с 4%
первоначальных инвестиций, направленных на ремонт, страхование и
налоги.Эти данные не включают прибыль или отдачу от труда.
цифры, а также какие-либо налоговые льготы. Действующее налоговое законодательство
в состоянии непрерывного изменения. В настоящее время, если в хозяйстве используется метан,
применяется только инвестиционный налоговый кредит, в то время как метантенки, производящие газ
для продажи вне фермы может получить инвестиционный налоговый кредит, а также 3 доллара США за
Продано 5,8 млн БТЕ.
Можно также возразить, что во время нагрева необходимо отводить меньше газа для обогрева. теплые месяцы.Но это несколько компенсируется тем, что наши оценки добычи газа основаны на идеальных условиях, и что все затраты на рабочую силу и прибыль не учитывались. Таким образом, кажется, неэкономично строить варочный котел в нашем примере. (Метан поколение будет более привлекательным для крупного животноводства единиц, которые обладают потенциалом значительной «экономии на масштабе» экономия.)
Таблица 7 была подготовлена, чтобы помочь вам рассмотреть влияние изменение процентных ставок и цен на топливо.В этой таблице представлены максимальные начальные инвестиции, которые можно было бы сделать, если бы вы рассчитывали заплатить для метантенка через 7 лет.
Промоторы коммерческих анаэробных варочных котлов иногда добавляют другие экономические выгоды для уравновешивания более крупных инвестиций. Один пример — присвоить сброженному осадку значение либо как корм, либо как удобрение. Сообщается, что питательная ценность ила достигает 100 долларов за тонну сухих твердых веществ варочного котла (цена 1980 г.). Некоторые сторонники утверждают, что ценность корма в десять раз больше, чем стоимость добытого газа.Однако в настоящее время немногие фермеры Индианы желают или могут скармливать отходы варочного котла своему скоту.
Другой способ — зачислить удобрение в варочный котел. стоимость отходов животноводства. Ценность удобрения составляет около 1 цента. на галлон стоков метантенка (цена 1980 г.), что составляет 1,5 раз больше топливной ценности метана. Однако следует отметить, что ценность удобрений будет присутствовать, даже если отходы не пройдут через варочный котел, что делает этот кредит довольно сомнительным.
Кроме того, для всех варочных котлов требуется некоторый менеджмент и трудозатраты. контролировать процесс. Успешная работа для типичного фермерского хозяйства для варочного котла потребуется минимум 1-2 часа в день для мониторинга, загрузка, разгрузка и выполнение общего обслуживания — некоторые системы даже больше!
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПРОИЗВОДСТВЕ МЕТАНА
Несколько частных организаций и частных лиц написали о принцип и практика производства метана.Следующий список должен быть полезен тем, кто хочет получить больше информации.
1. Рам Букс Сингх, «Биогазовая установка, производящая метан из органических Отходы. «70 страниц. Доступно за 6 долларов США в компании Gobar Gas Research. Станция, Аджитмал (Этава), Верхний Прадеш, Индия.
2. Ле Ауэрбах, Уильям Ольковски и Бен Кац, «Руководство по дому» Производство метана ». Доступен за 5 долларов США в Les Auerbach, 242 Copse. Road, Мэдисон, Коннектикут 06442.
3.«Управление отходами животноводства с контролем загрязнения». MWPS-19. Публикация Северо-Центрального регионального исследования 222. Июнь, г. 1975. Служба планирования Среднего Запада, Департамент сельскохозяйственной инженерии, Университет штата Айова, Эймс, IA 50011, относительно наличия и Стоимость.
4. Р. Дуглас Крейс. «Восстановление побочных продуктов из отходов животноводства». А Обзор литературы, EPA-600 / 2-79-142, август 1979 г., National Technical Информационная служба, Спрингфилд, Вирджиния 22161.