способы переработки экскрементов животных в топливные брикеты своими руками, необходимое оборудование, а также особенности горения материала
Использовать навоз в качестве топлива для костров кочевые племена начали еще тысячи лет назад.
Именно они обнаружили, что высушенные лепешки из навоза различных животных успешно заменяют довольно дефицитные дрова, которые сложно найти в степях или пустынях.
А тепла, которое создавал этот вид топлива, хватало не только на приготовление еды, но и на обогрев жилищ.
Такой способ использования экскрементов домашних птиц и животных применим и сегодня, ведь он не только позволяет утилизировать огромные навозные кучи, но и снижает траты на покупку других энергоносителей.
Кроме того, зола, остающаяся после прогорания этого топлива, является одним из лучших калийно-фосфатных удобрений, а также прекрасным ощелачивающим средством. Однако максимальную эффективность брикеты из навоза дадут лишь тогда, когда они правильно изготовлены, а отопительный прибор адаптирован для работы на этом топливе.
За счет чего этот материал горит?
Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть кормление животных и происходящие при переваривании пищи процессы.
Любой корм состоит из белков, углеводов, жиров, а при кормлении травой или сеном — и из клетчатки (целлюлозы).
Все эти вещества объединяет одно – их химическая формула содержит углерод и водород. В желудочно-кишечном тракте смешанная с желудочным соком пережеванная пища подвергается ферментации, то есть сложные вещества (биополимеры) распадаются на простые (монополимеры).
При этом часть веществ превращается в соединения, пригодные для впитывания через стенки кишечника и питания клеток всех тканей животного или птицы.
Поэтому превратившаяся в фекалии полностью переваренная пища содержит довольно много простых органических веществ, основой которых являются водород и углерод.
После удаления воды, доля которой составляет 50–90 процентов, остается смесь органических и неорганических веществ с довольно высокой калорийностью, а значит и теплотворной способностью.
По этому параметру экскременты птиц или животных в высушенном состоянии как минимум не уступают сухим (15–20% влажности) дровам, а возможно и превосходят их. Однако речь идет о соотношении массы и теплотворной способности, поэтому из-за очень низкой плотности сушеный навоз занимает гораздо больше места.
Какой навоз больше подходит для изготовления топлива?
Поскольку готовое топливо является тем же навозом, только имеющим форму лепешки, брикетов или пеллет, то наиболее важным параметром является его влажность.
Чем меньше воды, включая мочу, этот материал содержит, тем больше он подходит для изготовления топлива. Кроме того, большое значение имеет и рацион питания животных
Ведь луговая трава и сено обладают меньшей калорийностью, чем солома или зерно, поэтому питание последними делает навоз более теплотворным. При этом порода или даже вид животных или птиц особого значения не имеют, ведь после удаления лишней влаги они будут содержать примерно одинаковое количество органических веществ.
Способы переработки в сухое горючее
Для производства топлива из навоза применяют множество разных способов, однако все их объединяет одно – сформированные топливные брикеты или лепешки тщательно просушивают, причем одним из критериев готовности такого горючего является отсутствие неприятного запаха.
Помимо экскрементов в смесь для изготовления экологически чистого горючего нередко добавляют солому различных растений, благодаря чему возрастает общая теплотворная способность.
О всех существующих способах переработки навоза в топливный материал, в том числе о самых необычных, поговорим ниже.
Сбор подсохших лепешек
Наиболее известный способ заключается в том, чтобы собирать по дороге, где часто ходят животные, лепешки из высохшего естественным образом навоза.
Затем собранный материал несколько месяцев выдерживают в хорошо проветриваемом помещении, после чего его можно использовать в качестве топлива.
Готовый материал отличается очень маленькой плотностью, поэтому его сложно хранить, ведь он занимает очень много места.
Зимний деревенский способ
Еще один способ, который до сих пор применяют исконные жители деревень, заключается в том, что перед началом зимы весь навоз убирают, затем всю зиму он накапливается в месте обитания животных.
Однако этот способ можно использовать лишь там, где предусмотрен качественный отвод жидкости, а также ежедневно подсыпают свежую подстилку.
Постепенно экскременты уплотняются, становясь похожими на твердый пластилин, после чего животных перемещают в один из углов помещения и очищают освободившийся участок от навозной массы.
Для этого ее топором или бензопилой режут на куски необходимого размера, затем вынимают нарезанные бруски и отправляют на просушку, которая занимает 1–3 месяца.
Деревенский способ изготовления, применяемый с весны по осень
Также деревенские жители изготавливали топливо из смеси свежего навоза с камышом, сеном или соломой. Экскременты вываливали в яму, а растительный материал резали или рубили на небольшие куски, после чего тщательно вымешивали будущее топливо ногами.
Когда смесь превращалась в однородную массу, из нее лепили кирпичи или лепешки любой удобной формы и укладывали их на ровной площадке для просушки.
Каждый день все кирпичи переворачивали новой стороной к солнцу, затем складывали из них пустотелые пирамиды.
Через 1–2 недели, когда весь материал терял неприятный запах, его складывали в сараи, где и хранили до зимы.
Сушка на стене сарая
Существует еще один, довольно экзотичный, способ переработки навоза в топливо. Для этого южную сторону сарая оббивают доской, затем свежий навоз или помет мешают с любыми растительными обрезками, формируют из этой массы лепешки и накидывают их на стену.
Через несколько дней (зависит от температуры и погоды) подсохшие лепешки снимают и выкладывают из них пустотелые пирамиды, а на освободившееся место накидывают новые лепешки.
Перед дождем лепешки на стене накрывают пленкой, а подсохшее в пирамидах топливо убирают в сарай. Такую заготовку топлива проводят с первых теплых весенних дней и до глубокой осени.
Сушка с помощью сепаратора
Если топливо нужно получить из навоза, доставленного методом самосплава или гидросмыва, то необходимо
Если шнековый сепаратор оснастить вращающимся ножом, то на выходе можно будет сразу же формировать пеллеты в виде крупных таблеток.
Оба вида этого оборудования снижают влажность до уровня 40–60%, после чего материал можно прессовать любым доступным способом, например, с помощью станка для изготовления шлакоблоков или кирпича.
Также можно использовать пресс для изготовления топливных брикетов, снизив создаваемое давление до десяти–двадцати атмосфер, или гранулятор для изготовления пеллет, снизив создаваемое им давление до того же уровня.
Сушка с помощью пресса
Для изготовления брикетов потребуется пресс с усилием в несколько десятков тонн и формы из нержавеющей стали или чугуна, причем высота форм должна быть в половину больше толщины брикета.
Кроме того, потребуется матрица
, которая будет равномерно распределять усилие пресса по всей площади кирпича, и размер которой по любой стороне на 0,1 мм меньше размера формы. В стенках и днище форм просверливают отверстия диаметром 0,5–1 мм с шагом между отверстиями в 5–15 мм.Если толщина стенок меньше 1 см, то их желательно укрепить стальными уголками, сделав из них ребра жесткости.
Кроме того, необходимо предусмотреть отвод жидкости, выходящей через отверстия, чтобы она не попадала на землю в месте проведения работ. Ее можно отводить в какую-то промежуточную емкость объемом несколько сотен литров, из которой насосом перекачивать к месту хранения, переработки или утилизации.
Собранный навоз желательно смешать с любым сухим растительным наполнителем, причем нарезать наполнители нужно кусками, длина которых равна половине или двум третям ширины брикета. Такой наполнитель не только увеличит теплотворную способность топлива, но и сделает брикет более крепким.
Готовую смесь загружают в форму, затем устанавливают в пресс и начинают сжимать. Причем значение, до которого нужно двигать матрицу, определяют, исходя из влажности навоза.
Для готовых брикетов оптимальная влажность для такого способа составляет 50–60%, поэтому, зная исходную влажность материала, можно определить, сколько лишней жидкости находится в смеси.
При исходной влажности самосплавного навоза в 90% и добавлении сухого резаного камыша в пропорции 1:1 влажность смеси снижается до значения 70–80%, поэтому нужно удалить 10–30% лишней жидкости.
На прессе или форме делают отметку для отслеживания движения матрицы и при достижении нужной точки перестают сжимать смесь. Затем форму переворачивают и извлекают из нее готовый брикет, который отправляют на просушку.
Как топить, чтобы был максимальный эффект?
Отличительная особенность любого твердого топлива из навоза в невысокой плотности и рыхлой структуре, поэтому кизяк и брикеты или пеллеты горят быстро, с высоким, но не слишком ярким пламенем.
Кроме того, даже в просушенных брикетах уровень влажности редко опускается ниже значения 10%, поэтому дым от них содержит много водяного пара и растворенных в нем кислот.
Сжигать это топливо нужно только в режиме наибольшей тяги, загрузив все горючее сразу или догружая по мере необходимости.
Ограничение подачи воздуха (экономичный режим) приводит к снижению температуры горения и выделению большого объема водяного пара и недогоревшего углерода.
Из-за этого резко возрастает скорость зарастания сажей дымоходов, а на уличной дымоходной трубе оседает насыщенный кислотами конденсат, который не только превращается в корку после высыхания, но и разъедает материал трубы.
Кроме того, размер щелей колосников не должен превышать 20 мм, в противном случае слишком много недогоревшего топлива будет падать в зольник.
Поэтому такое топливо лучше всего подходит для подового горения, то есть для каминов и русских печей.
Кизяк и другие виды топлива из навоза идеально подходят для сжигания в отопительных приборах с системой дожига дыма. В этом случае происходит более полное сгорание, из-за чего повышается температура дыма, а также сокращается количество токсичных веществ в нем, ведь их большая часть образуется из-за неполного сгорания углеводородов.
Если в доме только планируется поставить печь, которая будет работать на таком топливе, то размер топливника нужно делать в 1,2–1,5 раза больше, чем для дров или угля. Это увеличит размеры печи, зато позволит закладывать все горючее за один раз, что благотворно скажется на общем КПД отопительного прибора и состоянии дымоходов.
Если же для отопления используют обычный твердотопливный водогрейный котел, то регулировку температуры лучше проводить не с помощью ограничения подачи воздуха, а установив теплоаккумулятор и отбирая от него нужное количество воды.
Это потребует больших затрат, зато избыточно мощный котел (в 1,5–3 раза больше нормы) и объемный теплоаккумулятор (50–100 л для утепленного дома) позволят даже в холода топить 3–5 раз в неделю. В режиме наибольшей мощности КПД котла максимально, а вся энергия будет запасена теплоаккумулятором, который сможет хранить тепло до 5 дней.
Для котлов с автоматической системой подачи подходят только пеллеты и брикеты, благодаря одинаковым форме и размерам. Регулировку температуры в таких устройствах нужно производить только за счет изменения количества подаваемого топлива, поэтому может потребоваться вмешательство в систему подачи или изменение ее настроек.
Видео по теме
На видео показан процесс изготовления топливных брикетов из навоза с помощью оборудования, сделанного своими руками:
Вывод
Брикеты и пеллеты из навоза являются хорошей альтернативной любым другим видам топлива. Несмотря на несколько меньшую, чем у угля или просушенных до звона дров, теплотворную способность, эти виды сушеного навоза хорошо подходят для любых твердотопливных отопительных приборов.
Использование такого горючего материала не только позволит сэкономить на энергоносителях, но и даст возможность избавиться от медленно гниющих навозных куч.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
rcycle.net
Как сделать топливные брикеты из навоза
Топливные брикеты из навоза могут стать хорошим дополнением и даже неплохой заменой газа, дорогого угля и дров.
Брикеты из навоза, которые еще называют кизяками, отлично горят, не вредят экологии и главное, за них не приходится платить кучу денег: те, у кого есть коровы, овцы или хотя бы куры, могут сделать их сами. Тем, у кого пока нет магистрального газа, имеет смысл задуматься об использовании кизяков.
В этой статье мы рассмотрим:
- Из чего делать топливные брикеты.
- Технология изготовления топливных брикетов.
- Как сделать станок для изготовления кизяков.
Что такое кизяки
Кизяк – это навоз, смешанный с соломой и спрессованный в небольшие кирпичи. Возможно, это альтернативное топливо, которое в 70-е годы прошлого века было почти полностью вытеснено углем, снова заслуживает внимания и станет для кого-то путем к топливной независимости.
Volodaris
Есть газ, дрова недорогие, но с каждым годом в мире что-то меняется, за газ приходится отдавать немалую часть зарплаты, и он все будет дорожать, нормальные дрова тоже недешевые. И ведь ничего не мешает в один прекрасный год просто не платить монополистам, а на эти деньги купить что-то полезное для себя.
В топке кизяк ведет себя примерно, как древесный уголь, горит так называемым тлеющим пламенем и долго «держит тепло» – поэтому его традиционно использовали для выпечки хлеба и пирогов в русской печи
Плюсы и минусы кизяка
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Бесплатно, экологично, удобно | Быстро сгорает |
| Зола от кизяков – великолепное удобрение для растений | Трудоемкое изготовление |
mnwmnw1975
В период осенних заморозков и при топке бани данные брикеты показали себя, как неплохая альтернатива не только дровам, а даже углю. По субъективным ощущениям примерно, как бурый уголь.
Как делать кизяки
Технология изготовления топливных брикетов из навоза хорошо знакома людям, которые в детстве жили в степных районах нашей страны. До 70-х годов уголь там был редкостью, зато в каждом сельском подворье было много скотины, и даже в Сибири, в Алтайском крае, Омской области и т.д. всю зиму могли отапливаться одними кизяками. Правда, дома были небольшие, а система отопления состояла из одной огромной русской печи.
Проще всего делать топливные брикеты из овечьего навоза – именно они считаются самыми эффективными, хорошо горят и дают больше тепла. По этой технологии овцы всю зиму содержатся на теплой подстилке, навоз не убирают. За зимние месяцы животные трамбуют навоз в плотную, твердую плиту. В начале лета из нее острым топором на длинной ручке (вместо топорища приваривали длинную металлическую трубу) или другим инструментом (известны попытки использовать бензопилу) вырезали «кирпичи» размерами примерно 30х50 см.
Важный момент: кизяки должны быть хорошо просушены, поэтому для их изготовления выбирают устойчивую жаркую погоду. Нарезанные кирпичики кизяков сначала укладывают плашмя в хорошо прогреваемом солнцем и продуваемом ветром месте, через несколько дней каждый переворачивают на ребро, затем «на пятку» и так далее, пока топливный брикет не просушится со всех сторон.
Затем там же, где сушили, кирпичики кизяков укладывают в небольшие пирамиды, напоминающие юрты – внутри должна быть пустота.
А ближе к осени их заносят или в специальное помещение, вроде дровника, или складывают рядами под навес.
Из любого другого навоза делать топливные брикеты уже тяжелее. В течение всей зимы жидкий навоз, смешанный с подстилкой, собирают в одном месте в большую кучу. С наступлением лета, в жаркий день приступают к изготовлению кизяков. В навоз добавляется солома, вся эта смесь распределяется в плоский круг, при этом высота навозного слоя должна составлять около 40 см.
Дальше – самое сложное, смесь хорошо поливают водой и перемешивают до однородного состояния. Полученная масса должна напоминать тесто. Проще всего арендовать у кого-нибудь для этого коня, он перемешает навоз быстро и легко, в противном случае всей семье придется обуться в сапоги и вымешивать состав для топливных брикетов своими ногами.
Кизяки из этой массы делают с помощью станка, про его устройство мы расскажем ниже. Готовые кизяки, как и овечьи, выкладывают на солнечное место, просушивают со всех сторон, выдерживают в пирамидах до полной готовности и переносят в помещение для хранения.
Панда_И
Воспоминания раннего детства: Астраханская область, из природного топлива – только сухой камыш. Моя тетушка месила ногами навоз с соломой из подстилки и просто руками лепила с размаху на дощатую стенку сарая, ориентированную на юг. Потом кизяки собирались в мешки и старые сети и висели под навесом. Топили ими и летнюю печь. Очень приятный ароматный дым.
Участник нашего портала mnwmnw1975 придумал свой, альтернативный способ изготовления кизяков: в течение зимы он из смеси навоза и соломенной подстилки по периметру так называемого денника, загона для дневного содержания животных зимой, сделал стены для их защиты от ветра.
Когда пришло тепло, стены высохли. Наш пользователь порезал их на брикеты и за лето окончательно высушил.
Как сделать станок для кизяка
Однако традиционно кизяки лепят с использованием так называемого станка – формы, в которой можно было сделать один или несколько брикетов.
Станок для одного кизяка – это рама с ручкой 50х70 см, высотой около 25 см. Снизу делается перемычка из стальной пластины, чтобы при набивании топливная масса не вываливалась. Ручка необходима для переноски станка.
Устройство станка легко понять из фотографии.
Кизяки станком делали так: рядом с перемешанным навозом клали гладкую доску, на нее узкой частью ставили станок, набивали подготовленным навозом, уносили к месту сушки и переворачивали. Благодаря конусообразной форме станка, кизяки легко выскальзывали из нее.
Сейчас кизяки используют, в основном, для обогрева теплиц, или топят дома весной или осенью, подбрасывают в баню вместо дров. С учетом стоимости твердого топлива, это все равно дает большую экономию.
Примерное содержание энергии в основных видах топлива
| Биотопливо | Содержание энергии | |
|---|---|---|
| МДж/кг | кВт*час/кг | |
| Дерево, влажность 60% | 6 | 1.7 |
| Дерево, влажность 0% | 18 | 5 |
| Древесный уголь | 30 | 8.3 |
| Навоз сухой | 16 | 4.4 |
| Уголь (Coal) | 28 | 7.8 |
Предлагаем вам конструкцию топливника, разработанного для сжигания кизяка влажностью 30%.
Здесь важно, чтобы зазоры в колосниках были менее 10 мм, иначе небольшие частицы брикета будут проваливаться в зольник. Толщина кизяка – 15-20 см, высота топливника над слоем топлива – 40 см.
Почитайте нашу статью о том, как сконструировать для отопления дома настоящий ракетный котел, который можно топить всем подряд: дровами, топливными брикетами, отходами, углем и даже влажным топливом.
msattey
В общем, думаю мастырить летом какой-то пресс и делать из навоза брикеты и ими теплицу топить.
Приготовление топливных брикетов из навоза повышает рентабельность нашего дачного и загородного животноводства, и вообще, это очень правильно и по-хозяйски: не выбрасывать ресурсы на свалку, а употреблять их в дело.
Volodaris
Я посмотрел много буржуйских роликов по этой теме, смотришь и думаешь: в их благополучной Европе ничего не пропадает, а у наc в мусорные контейнеры тащат все!
Источник ссылкаblog.brigada174.ru
Топливные брикеты из навоза
Такая продукция животноводства, как навоз, давно признана исключительно полезным натуральным удобрением для взращивания хорошего урожая и не только. Благодаря современным технологиям топливные брикеты из навоза приобрели огромную популярность в качестве экологически безопасного биотоплива для различных отопительных систем.
Масштабное промышленное изготовление топливных брикетов из свиного и коровьего навоза заключается в высокотемпературной сушке и гранулировании сырья, после чего оно превращается в в твердое биотопливо и органические удобрения. Сделать топливные брикеты из навоза возможно термохимическим и биологическим способами. Каждый производитель выбирает для себя наиболее удобный. Оборудование для изготовления биотоплива также подбирается индивидуально для каждого предприятия, с учетом возможностей и рабочих условий. Благодаря масштабной промышленной переработке навоза ликвидируется проблема утилизации отходов жизнедеятельности животноводства, а человечество приобретает в результате сплошную выгоду от этого процесса.
Наиболее распространенный вид топливных брикетов из навоза производят в виде гранул и брикетов. Последние изготавливаются при помощи прессования биомассы, состоящей из навоза, помета, опилок или древесной стружки. Сырье для топлива проходит процесс высокотермической сушки, а после при помощи прессования помета формируются евродрова в форме брикетов. Топливный гранулированный материал носит название пеллеты, включает добавки перемолотой до состояния муки ореховой скорлупы и при помощи мощного пресса выдавливается в виде гранул цилиндрической формы. Органическое топливо в брикетах или гранулах из навоза по достоинству ценится на потребительском рынке. Область их применения в хозяйстве довольно широка – отопление теплиц, каминов частных домов, печей и котлов. В топках тепловых электростанций также очень успешно нашло свое применение такое биотопливо. Топливный навоз вырабатывает дешевое электричество, являясь незаменимым сырьем в бытовых и производственных нуждах.
Благодаря низкому уровню зольности и небольшому проценту выделяемого углекислого газа популярность топливных брикетов из навоза растет с каждым годом. Следует знать, что сегодня разработаны и внедрены новейшие методы получения электроэнергии с помощью бактерий, которые образуются при сбраживании биологических отходов. Приобрести топливные брикеты из навоза по самой выгодной цене и с быстрой доставкой можно легко и быстро в интернет-магазине, просто оформив заявку на сайте.
toplivnye-brikety.mya5.ru
Способ переработки помёта птиц в топливные брикеты
Изобретение раскрывает способ переработки помета птиц в топливные брикеты, предусматривающий предварительную подготовку компонентов исходного сырья, дозирование каждого компонента, измельчение исходного сырья, смешивание в смесителе принудительного типа с получением однородной массы, подготовленную массу подают в загрузочную воронку брикетера, в котором происходит уплотнение массы и формование формы и длины брикета, последующую сушку брикетов, при этом измельчение исходного сырья осуществляют после его перемешивания в смесителе, перед подачей на брикетирование, измеряют влажность полученной после измельчения массы и в зависимости от ее величины выбирают величину давления формования брикетов из диапазона 0, 2-1,0 МПа, сушку брикетов осуществляют в диапазоне температур 50-100°С в три этапа с различной выдержкой времени на каждом этапе, причем на первом этапе при температуре 50-60°С в течение 20-40 минут, на втором этапе при температуре 75-85°С в течение 3-4 часов, а на третьем этапе при температуре 80-100°С в течение 50-70 минут, затем брикеты охлаждают до температуры 40-30°С естественным или принудительным путем. Технической задачей изобретения является получение топливных брикетов, обладающих повышенной теплотворной способностью. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 1 пр.
Изобретение относится к способам переработки исходного сырья, содержащего помет птиц в топливные брикеты, которое может быть использовано как бытовое топливо и для применения в различных отраслях промышленности.
Наиболее распространенная технология производства мяса бройлеров предусматривает выращивание цыплят на полу на глубокой несменяемой подстилке. Основные преимущества такой технологии — использование сравнительно несложного и дешевого оборудования, высокий уровень механизации технологических процессов, простота и низкая трудоемкость выполнения работ по уходу за птицей и по санации птичника, меньшее количество дефектов тушек. Основной же недостаток — потребность в значительном количестве дефицитных подстилочных материалов. В расчете на 1-го выращенного бройлера необходимо потратить 1-1,5 кг подстилки в зависимости от сезона и срока выращивания. За 5-7 недель выращивания цыплят в подстилки добавляется помет. В итоге — на каждого выращенного бройлера получаем около 3-5 кг подстилочного помета (ПП) влажностью от 15 до 55%.
Ежедневное поступление больших количеств пометной массы является наиболее значимым экологическим фактором воздействия на окружающую среду. Несанкционированные зоны хранения помета являются существенным источником не только загрязнения рельефа почв, водоемов и подземных вод, но и причиной возникновения и распространения резкого неприятного запаха, ускоренного роста и развития яиц и личинок гельминтов и мух, множества других микроорганизмов, в которых могут быть возбудители опасных заболеваний. Согласно государственному классификатору отходов, помет отнесен к III-й группе опасных веществ. Сельскохозяйственные предприятия, крестьянские и другие хозяйства, занимающиеся производством, переработкой и сбытом продукции животноводства и птицеводства, при этом осуществляют размещение отходов (навоза и птичьего помета).
Утилизация ПП наносит птицеводческим хозяйствам немало хлопот. Из-за проблем с утилизацией помета у птицеводческих хозяйств возникают постоянные конфликты с местными экологическими и санитарными службами. Поэтому, с учетом вышеприведенного, каждое птицеводческое предприятие стоит перед проблемой: что делать с птичьим пометом. Традиционным способом использования ПП является его переработка в органические удобрения, поскольку он содержит значительное количество питательных веществ для растений (азота, фосфора, калия, кальция, микроэлементов). В США и некоторых европейских странах переработанный помет используют также в качестве кормового ингредиента для жвачных животных, потому что он содержит также значительное количество клетчатки, протеина, отдельных аминокислот, липидов, безазотистых экстрактивных веществ.
Сейчас предлагаются несколько возможных вариантов энергетического использования ПП путем сжигания: 1) прямое сжигание в котельных установках для получения горячей воды, пара или электроэнергии; 2) газификация (пиролиз) помета с той же целью; 3) изготовление из ПП топливных гранул (пеллет) или брикетов, далее — гранулы или брикеты могут сжигаться на месте для получения горячей воды, пара или электроэнергии или реализовываться для использования в качестве удобрения или в качестве топлива.
Известен способ утилизации птичьего помета, в котором птичий помет смешивают с целлюлозосодержащими отходами в соотношении 1:1-1:0,7 по массе, прогревают без контакта с теплоносителем и подвергают пиролизу при температуре 500-550°C с получением твердого углеродоминерального остатка и парогазовой смеси, которую подвергают обработке с отделением твердых механических примесей и последующей конденсации путем воздушного охлаждения с образованием жидкого топлива и пиролизной воды и отделением несконденсированной части парогазовой смеси, которую подвергают осушке с последующим сжиганием в качестве обратного газового топлива в топке, жидкое топливо отделяют от воды, фильтруют и также направляют на сжигание в топку с образованием топливных газов, которые смешивают с воздухом после конденсации парогазовой смеси и используют в качестве исходного теплоносителя для поддержания температуры пиролиза, а отработанный в процессе пиролиза теплоноситель используют в качестве теплоносителя для прогрева смеси птичьего помета с целлюлозосодержащими отходами. Предпочтительно, что в качестве целлюлозосодержащих отходов используют отходы, выбранные из группы: древесные опилки, торф, солома или их различные сочетания (Патент РФ №2447045, опубликовано 10.04.2012 г.).
Недостатками этого способа является сложность технологического процесса, использование дорогостоящего оборудования и недостаточная экологическая безопасность, т.к. в отходящих газах после сжигания, присутствуют вредные вещества, а также температура процесса пиролиза.
Известен способ получения топливных брикетов, который включает смешение измельченных твердых топлив, выбранных из группы: древесные опилки, торф, коксовая или угольная мелочь, угольный шлам, лигнин, обезвоженный птичий помет, обезвоженный навоз или их смеси, со связующим на основе нефтешлама и/или отработанного машинного масла и дополнительных компонентов связующего, выбранных из группы, включающей, % от массы брикетируемой смеси: лигносульфонат или мелассу 2-7, и/или обезвоженный активный ил 3-8, и/или глину 3-10, и/или парафин или парафиновый гач 1-6 при следующем соотношении компонентов в брикете, мас. %: связующее 10-32 и измельченное твердое топливо — до 100, брикетирование смеси осуществляют при давлении 1-30 МПа и сушку брикетов при температуре менее 300°C; при этом компоненты связующего перед смешением с твердым топливом могут быть предварительно перемешаны, а также нагреты до 60-80°C или перемешаны с подогревом до 60-80°C; твердое топливо предварительно перемешивают с половиной нефтешлама или отработанного машинного масла и затем добавляют остальную часть связующих (Патент РФ №2130047, опубликован 20.10.1999 г.).
В примерах, которые приводятся в описании изобретения содержатся различные исходные составы для получения топливных брикетов, но содержание птичьего помета не превышает 14-25 вес. % от суммарной массы компонентов, что не решает проблему утилизации птичьего помета.
Недостатком известного способа является многокомпонентный состав и необходимость нагревания композиционной массы перед брикетированием, что значительно увеличивает энергоемкость процесса и, как следствие, себестоимость продукции. Также недостатком этого способа является то, что получаемый продукт обладает невысокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ переработки безподстилочного помета птиц клеточного содержания и навоза свиней в топливные брикеты, защищенный патентом РФ №2490849, опубликованный 17.02.2012 г.
Способ переработки помета безподстилочного и навоза свиней, предусматривающий предварительный перемол исходного сырья, его сепарирование и смешивание с наполнителями (сухие опилки, сухой торф, сухие отходы сельского хозяйства в виде шелухи семечек, костры льна и т.п.) в смесителе принудительного типа с получением однородной массы, с доведением влаги до 25-55%, что определяется влагомером или визуально. Фракционный состав сухих наполнителей должен быть в пределах от 0 до 6 мм. Допускаются отдельные включения до 10-15 мм в количестве до 10% от общей массы. В процессе смешивания в смесителе в пометную или навозную массу подаются отходы топливных или пищевых масел посредством жидкостного дозатора в количестве не более 5-6% от общей массы.
После перемола исходного сырья и его предварительного механического обезвоживания в грохоте загущенная и перемешанная в смесителе масса подается в экструдер, где масса за счет ступенчатого шнека и ступенчатого рабочего цилиндра начинает интенсивно уплотняться и перетираться, в связи с чем начинает резко развиваться удельная поверхность формуемой массы и формируется новая капиллярно-пористая структура, активируется поверхностная энергия частиц брикетируемого материала, повышается его пластичность за счет разрушения жестких связей исходного материала. Далее активированная масса продавливается через формующую фильеру экструдера, требуемой геометрии. После формования в экструдере активированная масса начинает формировать новую молекулярно-пористую структуру брикета, связанную не только за счет армирующих волокнистых частиц, но и за счет образовавшихся в большом количестве новых капилляров, которые за счет быстрого удаления из них воды, начинают стягивать брикет уплотнять его одновременно. Температура и время сушки не превышают 50-60°C и 30-50 минут времени при интенсивном продувании теплым воздухом.
Процесс усадки продолжается в течение нескольких часов, повышая физико-механические свойства брикета, в том числе и его прочность на раздавливание, истирание и сбрасывание. Остаточная влажность при этом достигает средней равновесной влаги в течение двух-трех суток и составляет 17-22% (в зависимости от региона), а внесенные отработанные масла придают гидрофобные свойства произведенным брикетам и угнетают рост споровых грибов и плесени. Форма, длина и размеры брикета определяются выходным мундштуком экструдера и могут быть круглого и многогранного сечения, с центральным отверстием или без него.
Анализ полученных результатов показывает, что по предложенному способу получены прочные топливные брикеты, которые позволяют проводить транспортно-погрузочные работы без специальных мер и тем самым снизить затраты при их использовании по сравнению с известными решениями.
К недостаткам изобретения — прототипа следует отнести то, что после предварительного перемола исходного сырья в него добавляют еще ряд компонентов, поэтому исходное сырье для получения топливных брикетов является многокомпонентным, причем исходный помет не является ферментированным, т.к. процессы: обезвоживание, стерилизация, гомогенизация, уплотнение и формование осуществляются в одном аппарате — экструдере-активаторе.
Это ухудшает условия труда обслуживающего персонала и не позволяет получить оптимальные параметры процесса по влажности, поэтому и требуется внесение отработанных масел, которые угнетают рост споровых грибов и плесени, но требуется выдержка, полученных брикетов в течение двух-трех суток.
Технической задачей заявляемого изобретения является утилизация птичьего помета путем уменьшение компонентов исходного сырья для получения брикетов, повышение их теплотворной способности и экологии процесса по сравнению с прототипом.
Технический результат достигается посредством того, что в известный способ получения топливных брикетов, предусматривающий предварительную подготовку исходного сырья, содержащего птичий помет, перемол исходного сырья дозирование его компонентов, смешивание в смесителе принудительного типа с получением однородной массы, с контролем влажности полученной однородной массы, подготовленную массу подают транспортером в загрузочную воронку брикетера, в экструдере которого происходит уплотнение и формование формы и длины брикета, последующую сушку брикетов и их упаковку внесены изменения, а именно:
— птичий помет до смешения предварительно подвергается ферментации;
— перемол (измельчение) компонентов исходного сырья осуществляют после его перемешивания в смесителе;
— в зависимости от величины влажности измельченной массы выбирают величину давления формования брикетов в экструдере из диапазона 0,2-1,0 МПа;
— сушку брикетов осуществляют в диапазоне температур 50-100°C в три этапа с различной выдержкой времени на каждом этапе;
— затем брикеты охлаждают до температуры 40-30°C естественным или принудительным путем.
Кроме того, в качестве исходного сырья используют помет птиц, древесные опилки и/или торфяной отчес, масса помета птиц составляет 50-60 вес. %, остальные компоненты до 100%, причем если в исходном сырье одновременно используются древесные опилки и торфяной отчес, то их весовое соотношение составляет 1:1.
Давление формования брикетов выбирают в диапазоне 0,2-0,5 МПа, если величина влажности исходной массы после измельчения находится в пределах от 30-40%, а при влажности 25% и меньшей — 0,5-1,0 МПа.
Параметры процесса сушки топливных брикетов выбирают следующими: на первом этапе температура составляет 50-60°C в течение 20-40 минут, на втором этапе при температуре 75-85°C в течение 3-4 часов, а на третьем этапе при температуре 80-100°C в течение 50-70 минут.
Необходимость предварительной обработки массы помета птиц являются его низкая экологичность, связанная с наличием в навозе и помете патогенной микрофлоры и микроорганизмов, яиц и личинок гельминтов, что обусловливает потенциально высокую степень бактериологической опасности для окружающей среды, обслуживающего персонала и жителей близлежащих населенных пунктов (Баадер В., Доне Е., Бренндерфер М. Биогаз — теория и практика. — М.: Колос, 1982. — С. 27; Suporn Koottatep, Manit Ompont, Tay Joo Hwa. Biogas: GP Option for Community Development. — 2002. — C. 39).
Для биологической обработки птичьего помета могут быть использованы методы, изложенные в источнике: Брюханова Е.С., Ушаков А.Г. Биотехнология утилизации органо-содержащих отходов птицеводства и животноводства (Материалы XIII международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. — Новосибирск: Новосибирский гос. ун-т, 2008. С. 126-127) или способ биологической переработки птичьего помета (патент RU 2445295, C05F 3/00, C05F 11/08, опбл. 23.08.2010), включающий последовательно послойную укладку помета и влагопоглощающего органического материала, формирование, по крайней мере, одного бурта и внесение микроорганизмов в жидкой форме в виде суспензии, перемешивание смеси, биологический разогрев и аэробную ферментацию смеси. Аэробную ферментацию смеси ведут до естественного снижения ее температуры до 25-30°C. В качестве микроорганизмов используют консорциум штаммов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycodes В-691, Streptomyces sp.Ac-154, Mukor psychrophilus F-1441, Candida utilis Y-2441 в количестве 1·106-1·107 клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета. Ферментированный птичий помет хранится в бункере, снабженном весовым дозатором.
Оптимальное количество ферментированного помета птиц в исходном сырье должно быть не менее 50 вес. %, т.к. при меньшем полной утилизации его не достигнуть, а при значении, большем 60 вес. %, проблематично получить топливные брикеты, соответствующие прочностным и другим показателям ГОСТа или необходимо значительно увеличивать время процесса получения брикетов.
При необходимости, если в древесных опилках присутствуют крупные частицы, а торф в зимнее время приходит смерзшийся, то приходится осуществлять предварительный грубый помол этих компонентов исходного сырья.
Смешение компонентов исходного сырья целесообразно проводить до измельчения, т.к. загрузка компонентов в шнековый двухвальный смеситель осуществляется в определенной последовательности. Вначале загружаются древесные опилки и/или отчесы торфа, затем птичий помет. При такой загрузке при смешивании исходного сырья происходит частичное истирание более плотных компонентов и достигается лучшее перемешивание.
Давление формования выбирается таким образом, чтобы не было термического напряжения при образовании топливных брикетов.
Параметры давления в экструдере в зависимости от влажности, полученной после тонкого измельчения исходного сырья, так же как и параметры сушки топливных брикетов были установлены после многочисленных опытно-промышленных испытаний, проводимых на территории Приморской птицефабрики (Ленинградская область), причем полученные топливные брикеты использовались для отопления административного здания.
Сущность заявляемого способа поясняется на одном из возможных вариантов его реализации при различном содержании исходного сырья и параметров процесса.
Блок-схема технологического процесса получения топливных брикетов приведена на фиг. 1. Технологическая схема получения топливных брикетов включает следующее оборудование: бункер 1 для опилок или древесных отходов, бункер 2 для торфа или его отчеса, бункер 3 для ферментированного птичьего помета. Все бункеры имеют коническую часть с конусностью 60° для лучшего схода компонентов исходного сырья и снабжены весовыми дозаторами 4-6 соответственно. Смешение исходного сырья осуществляют в двухвальном шнековом смесителе 7, валы которого вращаются встречно. В качестве тонкого измельчителя применяют дезинтегратор 8. На фиг. 1 также показан брикетер 9, содержащий бункер 10, экструдер 11 соединенный с электрическим приводом (на фиг. 1 не показан) и паллеты 12 для укладки полученных топливных брикетов. Сушку брикетов проводят в туннельной печи 13 или другом сушильном аппарате, с контролем температуры и времени пребывания в нем. Затем паллеты с брикетами погрузчиком 14 перемещаются в отделение упаковки 15, где происходит естественное или принудительное охлаждение брикетов до температуры не более 30°C и их упаковка. При осуществлении заявляемого способа применяются киповские приборы контроля температуры, давления, расходов и др. параметров процесса, но они на фиг. 1 не показаны.
Рассмотрим осуществление способа при различном содержании исходного сырья и параметров отдельных операций процесса получения топливных брикетов.
Пример 1. Исходными продуктами для получения топливных брикетов является птичий помет, имеющий влажность 65-70%, плотность — 800 кг/м3; который подвергается ферментации в течение 9-10 суток в буртах или специальных емкостях. Процесс ферментации заканчивается при температуре 30°C и влажности 40-45%. Затем птичий помет, прошедший ферментацию, загружают в бункер 3.
В бункер 1 загружаются опилки, являющиеся отходом при обработке древесины и в производстве строительных материалов, имеющие влажность 25-40% и плотность — 150 кг/м3. Если в опилках присутствуют крупные включения древесины, то до загрузки их в бункер осуществляют грубый помол.
В бункер 2 загружается торфяной отчес-отход, образующийся на местах добычи торфа, имеющий влажность 25-40% и плотность 200 кг/м3. В случае, если присутствуют крупные (смерзшие) частицы торфа, то его также подвергают предварительному помолу.
В качестве исходного сырья взяли куриный помет и древесные опилки, т.е. соотношение 50:50. Соответственно, дозировка составляет 2 т опилок и 2 т птичьего помета.
Заданные количества каждого компонента посредством дозаторов 4, 6 загружаются в двухвальный шнековый смеситель 7. Последовательность загрузки сырья на смешение может быть разной, но наиболее оптимальной выглядит следующая последовательность: опилки + помет + опилки, т.е по весу — 1+2+1. Возможна и порционная загрузка обоих компонентов исходного сырья.
В результате перемешивания получаем массу весом около 4000 кг, которую направляют в дезинтегратор 8, для уменьшения грануляционного состава и тонкого измельчения до получения однородной массы. На выходе из интегратора влагомером измеряется влажность ее, которая была равной 27%, и затем из интегратора 8 однородная масса по транспортеру 9 поступала в бункер 10 комплекса БРУК, включающего экструдер 11, снабженный цилиндрической трубой, образующий форму брикета. Давление формования составляло 0,5 МПа. После выдавливания массы в трубу, полученный брикет продвигался до конечного выключателя (на фиг. 1 не показан) и выдавалась команда на нож, установленный на торце трубы и происходило отрезания брикета определенной длины (350-500 мм). В комплексе БРУК предусмотрена автоматическая подача паллет 12, на которые укладываются полученные брикеты, которые направлялись в туннельную печь 13, где происходила сушка брикетов. Сушка брикетов проходила в три этапа, с различным временем выдержки на каждом этапе. Контроль температуры осуществлялся посредством термопар, а времени — таймером. В этом примере параметры температур и временные были следующими: на первом этапе — 60°C и 28 минут, на втором 75°C и 240 минут и на третьем — 90°C и 70 минут соответственно. После сушки паллеты с брикетами выгружались из туннельной печи и автопогрузчиком доставлялись в отделение упаковки, где они охлаждались до температуры 40-30°C естественным путем или, для ускорения, посредством принудительной вентиляции и упаковывались. Упаковка полностью готовых брикетов осуществляется на упаковочной машине. Товарный продукт — связка топливных брикетов 10-12 шт., упакованных в герметичную пленку, либо коробку, либо в тонные мешки.
В результате были получены брикеты коричневого цвета, шестигранной формы, по показателям качества брикеты соответствуют требованиям немецкого стандарта ДИН 51731 на основе торфа и древесных отходов. Содержание влаги составило — 15%, а теплотворная способность — 3900 ккал/кг.
В прототипе влажность составляла 17-20%, а теплотворная способность не превышала 3300-3500 ккал/кг.
Ниже в таблице приведены результаты еще 9-ти реализаций предлагаемого способа, которые отличаются составом исходного сырья и полученными параметрами процесса сушки и брикетирования.
Реализация изобретения позволяет использовать для брикетирования отходы жизнедеятельности животных и птицы, а также использовать местные ресурсы в виде легко доступных и безопасных для окружающей среды материалов, а именно: отходов деревоперерабатывающего и строительного производств, а также отходов производства торфа, без ухудшения условий труда обслуживающего персонала и нарушения экологии окружающей среды.
В настоящее время закончены опытно-промышленные испытания заявляемого способа получения топливных брикетов на основе помета птиц и осуществляется проектирование крупного промышленного комплекса по переработке указанных отходов.
1. Способ переработки помета птиц в топливные брикеты, предусматривающий предварительную подготовку компонентов исходного сырья, дозирование каждого компонента, измельчение исходного сырья, смешивание в смесителе принудительного типа с получением однородной массы, подготовленную массу подают в загрузочную воронку брикетера, в котором происходит уплотнение массы и формование формы и длины брикета, последующую сушку брикетов, отличающийся тем, что измельчение исходного сырья осуществляют после его перемешивания в смесителе, перед подачей на брикетирование измеряют влажность полученной после измельчения массы и в зависимости от ее величины выбирают величину давления формования брикетов из диапазона 0, 2-1,0 МПа, сушку брикетов осуществляют в диапазоне температур 50-100°С в три этапа с различной выдержкой времени на каждом этапе, причем на первом этапе при температуре 50-60°С в течение 20-40 минут, на втором этапе при температуре 75-85°С в течение 3-4 часов, а на третьем этапе при температуре 80-100°С в течение 50-70 минут, затем брикеты охлаждают до температуры 40-30°С естественным или принудительным путем.
2. Способ переработки помета птиц в топливные брикеты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют помет птиц, древесные опилки и/или торфяной отчес, причем помет птиц составляет 50-60 вес. %, остальные компоненты до 100%.
3. Способ переработки помета птиц в топливные брикеты по п. 1 или 2, отличающийся тем, что если в исходном сырье одновременно используются древесные опилки и торфяной отчес, то их весовое соотношение составляет 1:1.
4. Способ переработки помета птиц в топливные брикеты по п. 1, отличающийся тем, что при величине влажности исходной массы после измельчения в пределах от 30-40% давление формования брикетов выбирают в диапазоне 0,2-0,5 МПа, а при влажности 25 и меньшей — 0,5-1,0 МПа.
findpatent.ru
создаем винтовой пресс для торфа
Биотопливо – это топливо, полученное из органического сырья (растительного или животного происхождения).
Биотопливо как альтернативный источник энергии приобретает всё большую популярность как вид топлива, производство которого не загрязняет атмосферу и сточные воды. А напротив, содействует грамотной утилизации органических отходов.
Биотопливо добывается из любого органического сырья
В этой статье будут рассмотрены основные виды биологического топлива: биогаз, биодизель, биоэтанол, топливные брикеты и пеллеты. А также производство своими руками этих видов топлива.
Из какого сырья делают биогаз:
- Измельчённые сорняки (трава и листья).
- Фруктовый и овощной жом.
- Виноградный жмых.
- Водоросли.
- Отходы переработки рыбы и мяса.
- Картофельные очистки и гнилой картофель.
- Отходы пивоварения.
Но чаще всего для этих целей используют навоз, как сырьё, быстро разлагаемое бактериями и дешёвое.
Чтобы получить топливо из навоза или другого сырья, сооружают биогазовую установку. Она работает по тому же принципу, что и септики для автономной канализации. Происходит переработка органики анаэробными бактериями, а выделяющийся при этом биогаз выводится по трубам и собирается для последующего использования.
Изготовление установки для получения биогаза своими руками помогает сэкономить около 50% от стоимости заводского устройства. Это ускоряет окупаемость системы. К тому же, сооружение для начала установки самого простого типа позволяет оценить, насколько нужно такое приспособление в домашнем хозяйстве и вкладывать средства постепенно. Это значительно проще для семейного бюджета, чем заплатить всю сумму сразу.
Предварительные расчёты
Перед тем, как начать сооружение биогазовой установки нужно выполнить точные расчёты, чтобы оценить её будущую производительность.
Подсчитать всех возможных потребителей газа (плита, водонагреватель и тому подобное), и сколько топлива им потребуется. Если биогаз нужен для отопления сарая или гаража, нужно учесть их объём.
Что нужно для получения биогаза в домашних условиях:
- Металлическую герметичную ёмкость заглубляют в землю. Её объём зависит от того, сколько сырья будет использоваться, с учётом того, что загружают ёмкость на 2/3.
Если подходящей ёмкости нет, можно вылить её на месте из бетона, обязательно с армированием для прочности конструкции. Следует тщательно гидроизолировать бетонный реактор. Если внутрь просочится вода, это остановит процесс выработки газа.
- Сверху реактора сооружают бункерное устройство для загрузки сырья.
- Переработанный навоз удаляется через трубу в нижней части ёмкости.
- Полученный путём разложения органики биогаз имеет сложный состав, 60-70% которого метан, 25-35% углекислый газ и примеси. Очистить газ можно с помощью гидрозатвора. СО2 и примеси растворяются в воде, а очищенный метан собирается в газгольдер.
- Получаемый биометан аналогичен природному газу.
- Отходы производства – это прекрасное органическое удобрение.
Объём получаемого биогаза отличается при использовании разного сырья. К примеру, тонна коровьего навоза даёт на выходе 30-50 м3 биогаза (60% метана). Растительное сырьё разных видов даст 150-500 м3 биогаза (метана 70 %). Наибольшее количество биогаза получают из жира—1300 м3 (до 87% метана).
Котлы на биотопливе занимают больше места чем любые другиеНюансы добывания биогаза
Для безопасности при эксплуатации самодельной биогазовой установки на реактор устанавливают манометр, чтобы следить за уровнем давления. Для стравливания избытка газа необходим предохранительный клапан.
Чтобы ускорить переработку сырья бактериями, его нужно периодически перемешивать. Для этого внутри реактора устанавливают вал с лопастями. Только нельзя забывать о герметичности установки.
Обязательное условие для брожения массы и выделения газа – температура не ниже 38 градусов. В тёплое время года нужную температуру обеспечит сам процесс брожения. Но зимой придётся обеспечить подогрев реактора с помощью электрических тэнов или трубопровода с горячей водой.
Добывание биометана в домашних условиях рентабельно только при постоянном наличии нужного объёма навоза или другого органического сырья.
Биодизель в домашних условиях
Биодизель – это топливо, получаемое из любого растительного масла (подсолнечное, рапсовое, пальмовое).
Краткое описание процесса производства биодизеля :
- Растительное масло смешивают с метанолом и катализатором.
- Смесь подогревают на протяжении нескольких часов (до 50-60 градусов).
- В процессе этерификации происходит расслоение смеси на глицерин, который оседает вниз и биодизель.
- Глицерин сливают.
- Дизель очищают (выпаривают, отстаивают и фильтруют).
Готовый продукт подходящего качества прозрачный и с нейтральным pH.
Выход биодизеля из растительного масла примерно 95%.
Минус домашнего изготовления биологического дизеля – высокая стоимость растительного масла. Имеет смысл производить биодизель своими руками только при наличии собственных полей под выращивание рапса или подсолнечника. Либо имея постоянный источник поставки дешёвого переработанного растительного масла.
Изготавливаем топливо для биокаминов
Биотопливо для каминов пользуется большим спросом благодаря популярности биокаминов.
Камины на биотопливе – это декоративный элемент интерьера с живым огнём. Промышленное производство биокаминов предлагает модели самых различных размеров и конфигураций. Однако многие делают биокамины своими руками.
Устройство биокамина очень простое: ёмкость для жидкого топлива, решётка и горелка. Остальное дело вкуса.
Чтобы сделать топливный блок для биокамина своими руками, нужно взять металлический короб, внутрь поставить ёмкость с биоэтанолом. Накрыть короб металлической решёткой (можно взять простую решётку для барбекю). Установить на решётку фитиль, поджечь и биокамин готов.
По сути, это всё, что нужно, чтобы сделать биокамин своими руками. Остаётся задекорировать его камнями или другими элементами на свой вкус.
Тепла от такого камина совсем немного, это скорее просто оригинальное украшение дома.
Не требуется вытяжки или специально оборудованного места, поэтому биокамины подходят даже для квартиры. Для их установки не нужно специальное разрешение газовой или пожарной службы.
Вполне возможно сделать и топливо для биокамина своими руками. В его состав входит этанол и бензин. Рассмотрим процесс производства биоэтанола в домашних условиях.
Потребуются такие ингредиенты:
- Этиловый спирт 96%, продаётся в аптеке
- Авиационный бензин (его ещё используют для заправки зажигалок). Он практически без запаха, что важно для использования в жилом помещении.
На литр спирта нужно всего около 70 г. бензина. Хорошо перемешать и залить в ёмкость для топлива. Литра биотоплива хватит от 2 до 8 часов непрерывного горения, в зависимости от типа горелки камина и интенсивности пламени.
Биотопливо своими руками
Биоэтанол – безопасный вид топлива, при его сгорании выделяется только водород в газообразном состоянии и углекислый газ. Однако открытый огонь сжигает кислород, поэтому нужно регулярно проветривать комнату. Также это поможет удалить избыток углекислого газа из воздуха.
Как самостоятельно изготовить топливные брикеты и пеллеты
Топливные брикеты – востребованный и экономически выгодный вид топлива. Они имеют ряд преимуществ перед традиционным твёрдым топливом:
- Горят дольше (один брикет сгорает за 2-3 часа)
- Сгорают без остатка, образуя минимум золы
- Практически не дымят
- Высокая теплоотдача
- Не «стреляют»
Для производства топливных брикетов в домашних условиях подходят такие виды отходов:
- Древесные опилки
- Опавшие листья и мелкие ветки
- Солома
- Шелуха подсолнечника
- Лузга от гречихи, риса
- макулатура
Чтобы сделать топливные брикеты своими руками понадобится ручной пресс. Его можно купить готовым или сделать пресс своими руками. Чаще всего для этих целей делают ручной механический винтовой пресс или с гидравлическим приводом.
Кроме пресса понадобится дробилка для сырья (не нужно для опилок и лузги) и сушилка для готовых брикетов.
Краткое описание этапов изготовления топливных брикетов своими руками:
- Подготовительный процесс: измельчение сырья.
- Самодельные прессы для топливных брикетов не создают давления, достаточного для выделения естественного клея, связывающего сырьё в брикетах. Чтобы брикеты не разваливались, добавляют глину в пропорции 1:10.
- Добавляют воду в таком количестве, чтобы масса хорошо размешивалась и была пластичной.
- Смесью наполняют формы с отверстиями для удаления воды и кладут под самодельный пресс.
- Готовые брикеты сушат на солнце или в специальной сушилке.
- Высушенное топливо складывают на хранение в сухом месте.
Как биологическое топливо используют не только брикеты, но и пеллеты (гранулы). Их делают из опилок, торфа, соломы, птичьего помёта и других отходов.
Процесс производства пеллет в домашних условиях имеет этапы, аналогичные производству брикетов:
- Дробление древесных отходов до щепок размером не более 4 мм. Если для изготовления пеллет своими руками закупать уже готовые мелкие опилки, то необходимость дробления отпадает.
- Просушивание опилок в специальной сушилке. Их влажность должна быть не более 12%.
- Загрузка сырья в пресс-гранулятор.
- Получение готовых пеллет.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Производство пеллет своими руками экономически выгодно при двух условиях: если есть достаточное количество дешёвых древесных отходов, и возможность самостоятельно соорудить пресс-гранулятор. Приобретение готового агрегата окупится только при изготовлении пеллет в больших количествах на продажу.
Использовать пеллеты как топливо для классической печки не рационально, для этого лучше подходят брикеты или дрова.
Пеллеты используют в твёрдотопливных котлах и специальных печах-каминах. Современная печь на пеллетах – это автоматизированный агрегат, который требует минимум ухода и эстетично выглядит. Камин на пеллетах может даже украсить комнату благодаря прозрачной дверце, через которую видно игру пламени.
Производство биотоплива своими руками – это не только способ сэкономить на энергоносителях, но и вклад в сохранение окружающей среды.
trubexpert.ru
из навоза, химия для камина, пеллеты » Аква-Ремонт
Наступающий топливный кризис заставил человечество задуматься о поисках принципиально новых источников энергии, которые смогли бы заменить традиционные газ и нефть. Появилось несколько достаточно перспективных вариантов. Среди них – солнечная, ветровая и другие виды энергетики. Одним из самых эффективных признано использование биотоплива, которое не только дает хороший результат, но и относится к числу максимально бюджетных вариантов. Производится такое топливо из разного сырья. Можно получить даже биотопливо из навоза своими руками это сделать достаточно просто.
Биотопливо получается при биологической либо термохимической обработке биомассы. Для биологического процесса используются различные бактерии. В качестве биомассы используются разные виды животного или растительного сырья, а так же отходы жизнедеятельности животных или органические остатки производства. Достаточно часто используются отходы древесины и растения. Различают несколько видов биотоплива:
- Твердое. К этому виду относятся: торф, топливные гранулы и брикеты, древесина, древесная щепа.
- Жидкое. Это биобутанол, биодизель, биоэтанол и биобутанол.
- Газообразное. Биоводород и биогаз.
Самостоятельно можно получить почти любой из вышеперечисленных видов топлива. Однако получение некоторых связано с определенными проблемами. Например, сырьем для жидкого биотоплива является растительное масло, получить которое в больших количествах достаточно сложно и дорого. Кроме того, при производстве биодизеля приходится работать с ядовитыми веществами, например, с метанолом. Даже небольшой недочет в технологическом процессе приводит к потере качества производимого биотоплива. Наиболее простой вариант для самостоятельного производства – биогаз.
К твердым видам биотоплива относятся топливные пеллеты. Лучшие по качеству гранулы получаются из отходов деревообрабатывающего и лесозаготовительного производства
Как получить биогаз в домашних условиях?
Биогазом называют смесь газов, которая получается в результате перепревания органики. При этом доступ воздуха к сырью должен быть прекращен. Исходным материалом для получения газообразного биотоплива может быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз. Основу биогаза составляют углекислый газ и метан. Удельная часть последнего может достигать 70%. К этой смеси в различных пропорциях примешаны другие газы, например, сероводород.
В среднем один килограмм органики дает порядка 500 г газа. На эффективность производства биогаза влияет несколько факторов. Наиболее важными из них считаются:
- Температура окружающей среды. Чем она выше, тем более интенсивно происходит процесс разложения органики и выделение биогаза. Не случайно первые установки, производящие биогаз, действовали в теплых регионах. Однако при достаточном утеплении установок и использовании в их работе горячей воды системы можно обустраивать и в областях с холодным климатом.
- Качество сырья. Оно должно достаточно легко разлагаться. При этом в его состав должно входить достаточное количество воды, без включений антибиотиков, моющих средств и других подобных им веществ, которые могут замедлить процесс ферментации.
Простейшее устройство для получения биогаза в домашних условиях выглядит таким образом. На участке выкапывается большая яма. Внутрь нее укладываются бетонные кольца. Таким образом, чтобы получилась герметичная емкость. Поверх нее устанавливается металлический купол. Из емкости на поверхность выводятся трубы для отвода биогаза. Яма заполняется органикой. Проверенный на практике рецепт органического материала: смешать 3-4 тонны растительных отходов и 1,5-2 тонны навоза. Все это заливается водой до получения смеси 60-70% влажности.
Соорудить биореактор для биогаза поможет следующий материал: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html
Биогаз — смесь газов полученных в результате перепревания органики без доступа кислорода. Его достаточно легко получить в домашних условиях. На снимке достаточно производительная установка по производству биогаза
Вот еще несколько вариантов смесей для получения биогаза:
- Коровий и конский навоз, смешанные в пропорциях 1:1.
- Конский навоз, перемешанный с соломой или торфом.
- Любой навоз с добавлением льняной костры в соотношении 7:3.
- Коровий навоз, перемешанный с опилками в пропорции 7:3.
- Конский навоз с добавлением любой листвы в соотношении 7:3.
- Любой навоз с добавлением домашних отходов в пропорции 4:6.
Подготовленное сырье укладывается в емкость. При помощи змеевика его прогревают до температуры порядка 35С. В таких условиях без доступа воздуха запускается процесс брожения, за счет которого происходит дальнейший нагрев смеси и выделение биогаза. Газ по трубопроводу отводится из резервуара и поступает в накопитель. Такое биотопливо может использоваться для отопления, приготовления еды и других хозяйственных нужд.
Брикеты из отходов производства с каждым годом становятся всё популярнее. Подробнее об их технологии изготовления можно прочитать здесь: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/brikety-dlya-otopleniya.html
Установки для производства биогаза достаточно просты. На рисунке представлены схемы двух очень простых, но, тем не менее, эффективных систем
Изготавливаем топливо для биокаминов
Основой для жидкого биотоплива становятся всевозможные масла органического происхождения. В них добавляются различные спиртосодержащие вещества, а для получения биодизеля еще и щелочи. Это достаточно сложный процесс. В домашних условиях проще всего изготовить жидкое биотопливо, предназначенное для камина. Так называемые биоустановки внешне совершенно не отличаются от традиционных приборов. Однако в них сгорает не древесина, а биотопливо, что гарантирует отсутствие угарного газа, копоти, сажи и золы.
Биокамины радуют своих владельцев экологической чистотой и удобством, ведь колоть дрова и чистить от золы такой прибор нет необходимости. При горении биотопливо разлагается на углекислый газ и воду, абсолютно безопасные для человека. При этом пламя лишено характерной желто-оранжевой окраски и выглядит бесцветным. Это существенно портит внешний вид камина, придавая ему неестественный вид. Поэтому в биотопливо обязательно добавляются специальные присадки, окрашивающие пламя.
Для изготовления такого топлива понадобится 96% этанол. Его можно приобрести в аптеке. В качестве окрашивающей пламя присадки можно взять бензин с высокой степенью очистки. Подойдет как качественный бытовой марки Б-70, так и фирменный для заправки зажигалок. Внешне такой бензин должен быть совершенно прозрачным, резкий специфический запах должен отсутствовать. На один литр спирта берется 50-100 г бензина. Полученная смесь очень хорошо перемешивается.
Экокамины — отличная замена традиционным приборам. Для их работы используется экологически чистое и безопасное биотопливо, которое можно изготовить самостоятельно
Нужно учитывать, что состав с течением времени расслоится, поэтому хранить его нежелательно. Лучше всего смешивать ингредиенты непосредственно перед заправкой камина. Полученный состав может использоваться в помещениях без вытяжек и дымоходов, однако проветривание, тем не менее, обязательно. В среднем, на час работы экокамина потребуется порядка 400-500 мл самодельного биотоплива. Кроме того, такой же состав можно использовать и в традиционных «керосинках». В результате получаем отлично светящуюся лампу без копоти, неприятных запахов и нагара.
Для того чтобы не замёрзнуть зимой возле печи, необходимо научиться её топить. Инструкцию по правильной топке печи можно найти в следующей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/topim-pech-pravilno.html
Как самостоятельно изготовить топливные пеллеты?
Многие владельцы автономных систем отопления уже успели по достоинству оценить пеллеты. Так называют гранулы, полученные в результате переработки природного топлива, отходов сельского хозяйства или древесного производства. При желании такое биотопливо можно изготовить самостоятельно.
Промышленное производство гранул предполагает несколько технологических этапов. Их нужно несколько адаптировать для домашнего производства:
- Крупное дробление. В ходе процесса сырье измельчается до небольших частичек, которые легко сушатся. Используется крупная дробилка.
- Сушка материала. Показатель влажности сырья не должен превышать 15%. Если влажность будет выше, оно будет плохо прессоваться.
- Повторное дробление. Материал измельчается до частичек размером не больше 1,5-2 мм. Для процедуры используется дробилка. Щепа, волокнистая стружка и опилки измельчаются молотковой мельницей.
- Перемешивание. На этом этапе замеряется уровень влажности сырья. В идеале он должен составлять 12%. Если влажность продукта менее 8%, следует обработать его паром. Для сырья из мягких хвойных пород можно просто добавить воды в смеситель.
- Прессование. Заключается в пропускании подготовленного сырья через пресс с цилиндрической или плоской матрицей. В продаже можно найти такое оборудование, предназначенное для работы в домашних условиях.
- Сушка и охлаждение продукции. Готовые пеллеты охлаждаются, после чего их можно упаковывать в холщовые или же бумажные мешки и укладывать на хранение.
Вот как это выглядит:
Шаг #1 — выбираем сырье
Для изготовления топливных пеллет можно использовать:
- солому;
- куриный помет;
- торф;
- отходы деревообработки;
- лузгу подсолнечника;
- некачественную древесину;
- отходы крупяного производства.
Перечисленные компоненты можно использовать как в чистом виде, так и в виде разнообразных смесей. Однако лучшим сырьем для пеллет считаются сельскохозяйственные отходы, а так же отходы деревообрабатывающих и лесозаготовительных производств: опилки, щепа и кора. Причем наиболее качественные гранулы получаются из хвойных пород.
Для производства топливных пеллет используется гранулятор. На фотографии — наиболее простая модель с диск-матрицей и специальными шестернями. Такое оборудование при желании можно изготовить своими руками
Шаг #2 — подбираем оборудование
Главная сложность производства пеллет заключается в необходимости приобретения или изготовления специального оборудования. Для работы понадобится:
- Дробилка. Такой аппарат можно приобрести или изготовить самостоятельно. Как вариант для дробления можно использовать обычную циркулярную пилу. На нее нужно будет установить режущий вал, оснащенный лепестковыми фрезами. Опилки и мелкие стружки можно не дробить.
- Сито. Предназначено для отделения крупных частичек из опилок. Для его изготовления понадобится собрать деревянный каркас и оббить его металлической мелкой сеткой.
- Сушилка. Простой самодельный вариант представляет собой трубу, сваренную из бочек с удаленным дном. Получившийся корпус закрепляется на станине и быстро вращается с помощью электродвигателя. При этом внутрь конструкции подается горячий воздух, который высушивает опилки.
- Гранулятор. Чаще всего приобретается готовая установка, поскольку устройство достаточно сложно в изготовлении.
При желании гранулятор может быть собран самостоятельно. Проще всего изготовить систему с плоской матрицей. Собственно, мастеру придется приобрести основные узлы и самостоятельно собрать из них оборудование. Для гранулятора закупают такие модули:
- электродвигатель;
- исполнительный механизм;
- редуктор;
- трансмиссия.
Остальные узлы можно сделать самостоятельно. Начинают, обычно, с рамы. Оборудование должно быть закреплено на жесткой прочной основе. Это может быть конструкция, сваренная из профильного проката: уголка, двутавра или швеллера. Установка может быть мобильной, тогда в углах рамы нужно будет приварить проушины, предназначенные для закрепления колес. Рабочий узел гранулятора так же может быть изготовлен самостоятельно. Собственно исполнительный механизм выполняется в виде двухсекционной цилиндрической емкости.
Принцип работы гранулятора для производства пеллет очень прост: подготовленное сырье засыпается в оборудование, после чего под высоким давлением продавливается через отверстие в матрице. На выходе получаются гранулы заданного размера
В первой на общем валу закрепляется матрица-диск и две специальные шестеренки. С помощью цепной трансмиссии емкость через редуктор соединяется с электродвигателем. Для изготовления матрицы понадобится металлический лист, толщина которого составляет 8-10 см. В нем выполняются конусообразные отверстия, меньший диаметр которых должен соответствовать диаметру готовых пеллет. Шпоночным соединением матрица закрепляется на вертикальном валу редуктора. Для создания рабочего давления в цилиндре устанавливается червячная пара.
Как показывает опыт и практика, биотопливо можно изготовить самому. Это экономически выгодное решение, несмотря на определенные затраты, которые придется понести при налаживании производства. Особенно эффективно такое решение при наличии большого количества сырья. Возобновляемые источники, невысокая стоимость, хорошая замена традиционной энергетике – вот далеко не полный список достоинств биотоплива. Рачительные хозяева давно уже используют его в своем хозяйстве. Их опытом обязательно нужно воспользоваться.
aqua-rmnt.com
Переработка навоза, брикетирование навоза, гранулирование навоза.
Все фермерские и сельскохозяйственные предприятия, связанные с животноводством или разведением птицы, постоянно на повестке дня имеют один важный вопрос — это переработки навоза и помета. Особенно этот вопрос актуален для тех предприятий, где имеется большое количество голов скота на единицу площади, и нет свободных площадей или специальных сооружений для хранения постоянно скапливающихся отходов жизнедеятельности животных и птицы. Еще острее этот вопрос становится в свете необходимости соблюдения законодательных норм и постановлений, направленных на урегулирование экологического равновесия при ведении животноводческой деятельности и по использованию (применению) органических удобрений. Всё выше сказанное требует взвешенного и продуманного подхода к хранению, переработке навоза (помета) и его использованию.
Есть несколько вариантов решения этого важного вопроса. И выбор одного или нескольких вариантов будут зависеть от целей, возможностей и способов ведения хозяйственной деятельности каждого предприятия. Конечно, если у хозяйства цель получить традиционные натуральные удобрения для растениеводства, и оно для этого имеет достаточно площадей или специальных сооружений, а также времени. То такое возможно способом компостирования для полусухих видов навоза (коровий), что занимает до года, или способом биоферментации для жидких и полужидких видов навоза (свиной), что несколько быстрее.
Наше предприятие предлагает другие варианты и их комбинации решения вопроса по переработке навоза, помета и других биологических отходов сельского хозяйства. Основные цели: максимально ускорить процесс переработки и получения конечного продукта, уменьшить используемые площади, максимизировать пользу от переработки имеющихся отходов и, возможно, получение прямой прибыли от реализации конечного продукта.
Первый этап – получение сырья необходимой влажности. Это не просто актуально, а необходимо для жидких и полужидких видов навоза, а также мест, где уборка ведется не скребковым способом, а методом смыва. Для этой цели предлагается использовать обезвоживатель шнековый (сепаратор), который позволяет эффективно разделить имеющуюся биомассу на жидкую и твердую составляющие. Производительность – до 15 м3/час. На выходе из сепаратора обеспечивается влажность твердой фракции до 60%. Этого уже достаточно, чтобы переместить навоз в бурт или в компостную яму для дальнейшего использования по традиционной технологии.
Второй этап — для дальнейшего отделения влаги до отметки в 20-30%, необходимо применение шнековой сушилки. Процедура отделения влаги осуществляется за счет нагрева всего объема рабочего пространства и параллельного ворошения и транспортировки осушаемого сырья. К достоинствам подобного метода осушения можно отнести высокую эффективность данного метода при сравнительно малых габаритах и энергозатратах установки.
Третий этап – получение брикетированной или гранулированной продукции. Для этого предлагаем использовать шнековый пресс или, разработанный на его базе, шнековый гранулятор. Производительность прессов такой конструкции может достигать 10 тонн брикетов в час, грануляторов — до 5 тонн. Получаемые брикеты, обычно используются как экологически чистое биотопливо. Что становится все более актуальным на фоне стремительного подорожания традиционных энергоносителей. Получаемые гранулы также могут быть использованы как биотопливо. Но, кроме того, это также отличное органическое удобрение. Только получено оно не через год, как методом компостирования в буртах или ямах, а сразу обеззараженное благодаря высокой температуре прессования и готовое к применению.
Возможен также и четвертый этап – это когда предприятие имеет цель предложить свою продукцию на рынок. На этом этапе предлагается использовать промышленную ленточную сушилку туннельного типа. Это эффективная сушилка непрерывного действия для штучных, кусковых, крупнодисперсных и других типов материалов и изделий. Через неё брикетная продукция по конвейеру подаётся в бункер накопитель или прямо на узел фасовки.
Наше предприятие изготавливает все основное и вспомогательное оборудование для описанного комплекса по переработке навоза, помета и других биологических отходов.
Прайс-лист
Схема линии обезвоживания и гранулирования
lts.company