שימוש בביוגז בחיי היומיום. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

שימוש בביוגז בחיי היומיום. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

עבור רבים, השאלה הראשונה שעולה היא כיצד לתאם את הצרכים הקיימים עם גודל המתקן. זה מה שרבים כותבים: גודל הבית, למשל, 5x6 מ' (או נפח, למשל, 150 מ"ק), משפחה - 3 אנשים, יש צורך לחמם ולספק מטבח; באיזה גודל התקנה נדרשת?

הניסיון הזמין מראה שבממוצע, חימום בית בשטח של 40-50 מ"ר ותנור בעל ארבע מבערים דורש 2-3,0 מ"ק ביוגז לשעה. כאשר מציידים מערכת חימום מקומית, אתה יכול להשתמש במחמם מים גז חימום אוטומטי בשימוש נרחב AOGV-3,5, 3-11-U.

גורם חשוב הקובע את עוצמת היווצרות הגז הוא הטמפרטורה של התהליך. אל לנו לשכוח שהמאמר "ביוגאס: גם מחמם וגם מבשל" מתאר חוויה הקשורה למדינה עם אקלים מתון למדי. ככל הנראה, עבור תנאי אקלים קשים יותר, חימום נחוץ יותר, אולי אפילו בתהליך יציב. ואם מסופק חימום, אז נראה שמומלץ להשתמש בו כגורם ויסות יעיל, שבגללו ניתן להגביר את היווצרות הגז מספר פעמים. (נדבר על גורם שליטה נוסף - ערבוב - מאוחר יותר).

כעת, בהתחשב בהשפעה המשולבת של גורמים אלה על כוח ההתקנה, אנו יכולים לתת כמה המלצות.

בבחירת גודל התסיסה ניתן להתמקד באפשרויות שניתנו בפרסום הקודם; בהתחשב באקלים חמור יותר, כדאי להוסיף גוף חימום להתקנה, למשל, בצורה של סלילים. פעולת ניסיון תגלה מיד את השפעת החימום על ביצועי המכשיר. לשיטתיות של עבודת הגמר, מומלץ להחזיק מחברת (בלי להסתמך על זיכרון) ולרשום את כל השינויים - שנכנסו והתקבלו. תרגול מראה שכל חימום נוסף של 10° של ביומסה מכפיל את תפוקת הגז מ-1 מ"ק של תסיסה.

הנה קצת מידע למי שחושב על עיצוב מתקן. טון אחד של חומר גלם מייצר 1-80 מ"ר של גז. הערך הקלורי שלו הוא בערך 100-2 קק"ל/מ"ק. לשם השוואה: גז ביתי אינו גבוה בהרבה בקלוריות - רק 5500 קק"ל/מ"ק.

עכשיו לגבי הביולוגיה של התהליך. חיידקים המייצרים מתאן נמצאים בחומרי הגלם עצמם. התרבויות שלהם מתפתחות במחסנית למשך עד שלושה שבועות, עד שהמסה מתחילה לשחרר גז. כאשר משתמשים ב"מתנע מחמצת" מוכן ממנה קודמת מתסיסה שכבר פועלת, התקופה לתחילת הפקת הגז מצטמצמת לכשבוע.

חיידקים המייצרים מתאן מחולקים לשלוש קבוצות. פסיכופילים פועלים ביעילות בטווח של +5...+20°. עם עלייה נוספת בטמפרטורה, מתפתחים חיידקים מזופילים, טווח העבודה שלהם הוא +30...+42°. ובטמפרטורה גבוהה עוד יותר, באה לידי ביטוי השפעתם של חיידקים תרמופילים, הפועלים בטווח צר מאוד: +54...+56°.

מספר רב של נושאים נוגעים לתכנון המתקן, בעיקר ליצירת אפשרות לתדלוק תקופתי של חומרי גלם וערבוב ביומסה מבלי להוריד את לחץ הפעמון. קודם כל, יש לומר שניתן להשיג הפקת גז רציפה על ידי שכפול מתקנים. עם שני מתסיסים, כשמילויים מחדש לסירוגין, אפשר להימנע מסיבוך העיצוב.

לכן, היוצר העתידי של מפעל לייצור ביו-גז צריך להשוות, ביחס ליכולותיו, שלוש תוכניות: הפשוטה ביותר עם מילוי תקופתי; פרוטוזואה מזווגת, עם מילוי חלופי; עם מכשיר מיוחד המבטיח אספקה רציפה של גז.

בעת בחירת הסכימה השלישית, עליך לזכור כי פעולת התסיסה דורשת לא רק מילוי חוזר בחומרי גלם, אלא גם פינוי פסולת.

בתכנית האחרונה, חידוש חומרי הגלם ופינוי הפסולת אינם שווים בתדירותם. כך ניתן לשלב פינוי פסולת עם עצירת תהליך ניקוי ובדיקת המערכת. באשר לתדלוק, זה נעשה לעתים קרובות יותר ופשוט יותר: כל יום מוסרים 1/10 מהנפח מלמטה ומוסיפים למעלה אותה כמות של חומרי גלם ביו טריים.

אחת הדרכים האפשריות לתדלק את התסיסה מבלי לאבד גז מבוססת על העיקרון כביכול של כלי תקשורת. לשם כך, מיכל מילוי קטן מותקן ליד בור התסיסה, המחובר אליו בצינור הממוקם מתחת למפלס הנוזל (איור 1). הצנרת עשויה מחתיכת ביוב קרמי או צינור אסבסט-צמנט, המוטבעת בקירות המיכלים. מערכת כזו עצמה היא אטם גז נוזלי. אתה יכול להגביר את היעילות של אספקת התרכיז באמצעות משפך מוכנס (איור 1א). אתה יכול לדחוף את השטח דרך הצינור עם בוכנת רשת פשוטה. במקביל, הוא משמש כבולם המונע ערבוב עצמי של ביומסה בין שני המיכלים.

השימוש בביוגז בחיי היומיום
איור. מספר

הצורך בערבוב תקופתי של ביומסה מעלה שאלות רבות. כיצד לבצע פעולה זו ללא הורדת לחץ? לא כולם יודעים על האפשרות של ערבוב עצמי. הבה נזכור את השפעת ההסעה: ניתן לראות אותה בחדר כאשר מוך כלשהו מופיע מעל לרדיאטור החימום, צף למעלה, נופל בקיר הנגדי ושוב נסחף על ידי זרימת האוויר לרדיאטור. השפעה זו של זרימה תרמית של המדיום לא קשה להשיג בתסיסה אם אתה מציב צינורות חימום (סליל) בחלק התחתון שלו, מעביר אותם לקצה אחד; הסעה תספק ערבוב עצמי. כאשר יתחיל תהליך היווצרות הגז, תתווסף לכך השפעת בועות גז עולות באזור שמעל התנור.

זה לא קשה לעשות מערבל ביומסה מכני. הוא מתאים במיוחד באזורים עם אקלים מתון, בהם אין צורך להשתמש בחימום. כפי שמראה בפועל, עדיף לחזות זאת מראש. אחרי הכל, אם המערכת עצמה מתחילה להתחמם, אז למה, אפשר לשאול, לבזבז אנרגיה על ערבוב. בנוסף, אין צורך כלל לערבב את המסה ברציפות. אתה יכול לעשות זאת מעת לעת, למשל, בבוקר ובערב. זה אפילו שווה להפוך את הפעולה הזו לפעולה נוספת, התאמה. כדי לעשות זאת, די לעקוב אחר מיקום הפעמון: ברגע שהוא יורד לרמה הנמוכה יותר (רזרבת גז קטנה), יש צורך לערבב את הביומסה - ושחרור הגז יגדל מיד.

את המיקסר הפשוט ביותר ניתן לייצר בקלות בצורה של אימפלר המונע על ידי חיבורים גמישים דרך אותו צינור סיפון (איור 3). אין צורך בסיבוב רציף בכיוון אחד. אם למיקסר יש להבים רדיאליים, מספיקה תנועת נדנוד. אתה יכול להגביל את עצמך ללהב אחד (איור 2). באופן כללי, יש מקום להחלטות שלך. עדיף להשתמש בחומרים שאינם נרקבים כמוטות, למשל, חוט חשמלי מבודד או כבל ניילון (כלוריד), הנמכרים בחנויות לחומרי בניין כמו פשתן.

השימוש בביוגז בחיי היומיום
איור. מספר

יש גם בעיה של יציבות הפעמון. קוראים שלמדו בקפידה את החומר "ביוגאס: גם מחמם וגם מבשל" כבר שמו לב שאם התוכניות המוצגות באיור 1 מיושמות מבלי לשנות את העיצוב, הפעמון עלול לאבד את שיווי המשקל ברגע שהוא צף למעלה: הוא יתהפך. או ריבה. לא במקרה באיור 3 באותו פרסום יש צינור מנחה לפעמון, אבל התקנה כזו קשה יותר לייצור ביתי.

באיור אנו מציגים תרשים של איזון פעמון עם שני בלוקים (איור 4א) ומשקל נגד ואפשרות ה"עגורן" (איור 4ב). השגיאה הנובעת מתנועה אנכית לא קפדנית של נקודת מתליית הפעמון על ה"עגורן" (לאורך קשת מעגלית) היא זניחה עקב עודף משמעותי של זרוע המנוף על פני מהלך זרוע הנדנדה.

השימוש בביוגז בחיי היומיום
איור. מספר

מערכת איזון פעמונים זו מועילה גם בכך שהיא יכולה לשמש כמכשיר הרמה בעת בדיקה וניקוי של התסיסה. בהתחשב בכך, לא קשה להשלים את העיצוב עם כמה אלמנטים עזר: עדיף למקם את הבלוקים על בום חוזר (אחרי הכל, פשוט הרמת הפעמון כדי לעבוד מתחתיו אסור בהחלט - "דון אל תעמוד תחת העומס!"). כדאי להפוך את זרוע הנדנדה "העגורן" לסיבובית ותומכת, ואת מערך משקל הנגד, כמו על מאזני מחסן. אבל אם אין כפור באזור שלך, ספק משקל נגד בצורת מיכל מלא במים.

הקושי החמור ביותר לעמוד בדרכו של עובד תוצרת בית הוא הכנת פעמון. ברזל גגות מגולוון מאפשר להעניק לו את הצורה הרצויה באמצעים פשוטים, והוא גם יהיה קל משקל. אבל השבריריות של חומר כזה עם קורוזיה מהירה בסביבה אגרסיבית מאלצת אותנו לחפש אפשרויות אחרות. לכן, אנו ממליצים לך בחום להסתכל מקרוב על גרוטאות מתכת במחיר סביר. מיכלים ישנים, למשל, ממוצרי נפט, כשהם חתוכים, יכולים להתברר כמוצר חצי מוגמר מתאים מאוד, הן בצורה (בדרך כלל עם תחתית כדורית מרותכת) והן בעובי חומר היריעות: מ-2 עד 5 מ"מ. .

ככל הנראה, מידות הריצה של הפעמון יהיו Ø 2-3 מ' ובאותו גובה. אם ה"חבית" מתברר כקטנה יותר, כדאי לחשוב אם לעשות פעמון גדול או לקחת שניים קטנים יותר (לדוגמה, Ø 1,5 מ'), ובמקביל לחזור לאפשרות של התקנות פשוטות מזווגות.

לחלק מהקוראים יש שאלה לגבי קביעת לחץ הגז. ככל הנראה, הם לא שמו לב למובן מאליו: ברגע שהפעמון צף אל פני השטח, כוח לחץ הגז הגיע לערך מסת הפעמון. בואו נסביר את זה עם דוגמה. עם קוטר חצאית פעמון של 2 מ', שטח החתך שלה יהיה S=πR2=3,14*1=3,14 m2=31 cm400. עם עובי דופן פעמון של 2 מ"מ וגובה של 5 מ' משקלו יהיה כ-2 ק"ג. נניח שמשקלו בפועל של הפעמון הוא 500 ק"ג. אז הפעמון יצוף למעלה בלחץ גז של 470 אטמוספירה. (במערכת SI, מסה M = 0,15 ק"ג, כוח משקל G = 470 N, לחץ גז p = 4700/4700 31 = 400 N/cm0,15 = 2 atm).

ככל שהפעמון עולה, הלחץ כמעט ולא ישתנה עלייתו תתרחש רק עקב תזוזה של נפח נוזל השווה לחלק הצף של קירות הפעמון.

בשים לב ללחץ הגז הנמוך, אנו רואים שניתן להגדיל אותו (במידת הצורך) בצורה פשוטה: התקן משקל נוסף על הפעמון, הנחתו נמוך יותר, לאיזון טוב יותר של הפעמון.

כמה דוגמאות מעניינות להשוואה. לחץ הגז ברשת העירוני הוא בטווח של 200-300 מ"מ מים. אמנות, ומותר - עד 600 מ"מ מים. אומנות. במערכת שלנו גם הלחץ הזה חייב להיות מקסימלי. מטבע הדברים נשאלת השאלה: האם חווה אישית מסוגלת לייצר חומרי גלם ביו בכמות מספקת? ברור שלא. ההמלצות שלנו מתייחסות בעיקר לחוות בעלי חיים שיתופיות, שמתפתחות יותר ויותר מדי יום. בנוסף, עתודות, וניכרות, נמצאות במשקים קיבוציים וממלכתיים: לפעמים מצטברת כמות לא מבוטלת של זבל ליד חוות בעלי חיים, שאינה מנוצלת בשום צורה. תושבים מקומיים יכלו למחזר אותו ואז לקחת אותו לשדות. אחרי הכל, פסולת חומרי גלם מהתסיסה למעשה אינה מאבדת מערכם כדשן. יש תועלת כלכלית כפולה.

לסיכום, אנו פונים שוב לקוראים בבקשה לשתף בניסיונם בתכנון ותפעול מפעלי ביו-גז.

מחבר: פ.זק

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ניתן לראות יכולת למידה בעיניים 08.03.2019

איך אתה יכול לדעת אם בן השיח הבין אותך? אתה צריך לעקוב אחר ההתנהגות שלו, להסתכל איך הוא מגיב לגירויים מסוימים. תצפית זו היא הכלי העיקרי של מדענים החוקרים את יכולתו של אדם ללמוד ולתפוס מידע חדש. אבל מחברי מחקר שנערך לאחרונה באיטליה נקטו בגישה אחרת. לימוד יכולת הלמידה של אדם, לא תעדיפו את תגובותיו החיצוניות.

החוקרים התמקדו בהתנהגות הוויזואלית-מוטורית של אנשים - במילים אחרות, תנועת העיניים שלהם - בציפייה לקבלת מידע חדש. כך הם למדו לקרוא בעיניים – בין אם בן שיחו הבין ובין אם לאו.

מדענים יצאו מהעובדה שההשפעה של ידע שנצבר בעבר על תגובתו של אדם לגירויים חיצוניים נוצרת בהשפעת גורמים רבים. אלה כוללים, למשל, רגישות ואופן פענוח מידע חושי, דרך קבלת החלטות מורכבות. לאחר שלמדו את כל הגורמים הללו באינטראקציה זה עם זה, מדענים מהמרכז לחקר מדעי המוח באוניברסיטת טרנטו ניסו לבסס תגובות התנהגותיות המעידות על הבנתו של אדם מה יקרה בדקות הבאות.

מוביל המחקר, פרופסור אורי חסון, שיתף פרטים כיצד התנהל. קבוצת נבדקים התיישבו מול מחשבים והתבקשו להביט במרכז הצג בזמן שדמויות מופיעות ונעלמות בחלקים אחרים של המסך. "זה קרה בתדירות מסוימת, - אמר פרופסור חסון. - וצפינו במה שקורה בעיני הנבדקים לפני הופעתה של דמות מסוימת". בעזרת ציוד רגיש הצליחו מדענים לתעד את תנועות העיניים הבלתי רצוניות הקטנות ביותר שהתרחשו בקצב של שינוי התמונה על המסך. בכל פעם לפני הופעתה של דמות חדשה, גלגל העין של הנבדקים נע פחות מ-5 מ"מ. תנועה מינימלית זו התבהרה ככל שהאדם למד את הקצב של הדמויות המשתנות על המוניטור. זה מצביע על כך שהמוח מתכונן מראש לאירוע הקרוב.

ניתוח הנתונים המתקבלים מאפשר קבלת מידע על יכולתו של אדם ללמוד. עוד טוענים החוקרים כי השיטה שיישמו מאפשרת לשקול בנפרד את מצבו התודעתי של האדם ברגע שלפני התגובה ה"רגילה" להופעת גירוי חיצוני - מילולי או, למשל, לחיצה על כפתור. לדברי פרופסור חסון, אנחנו מדברים רק על התוצאות הראשונות שצריכות מחקר נוסף. אבל, לדבריו, בעתיד, מדענים יוכלו לקבוע את יכולתו של אדם לתפוס מידע חדש על ידי הסתכלות בעיניו. תנועות העיניים הבלתי רצוניות שתועדו על ידי החוקרים הן תוצאה של תהליכים תת מודעים, המאפשרים לשפוט בצורה מהימנה את התגובה הקרובה של הנבדקים לגירויים חיצוניים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ גרפן בספינות חלל של העתיד

▪ סוללות מגנזיום יעילות

▪ מחשב קומפקטי

▪ קירור ללא חשמל

▪ ניו זילנד נפגעה על ידי 66 מכות ברק

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק מהאתר סדנת בית. מבחר מאמרים

▪ מאמר של הומר. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מה היה ייחודי במסע הכביש של צ'ארלס קרייטון וג'יימס הארגיס ברחבי ארה"ב? תשובה מפורטת

▪ מאמר וניל בעל עלים שטוחים. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מייצבי טמפרטורה במכשירי חשמל ביתיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אגרטל על... מחרטה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר