З гною можна отримати біогаз. Цей процес відбувається в природних умовах, наприклад, на дні боліт або відкритих водойм.
Однак біогаз можна виробляти і в контрольованих умовах, використовуючи спеціальне устаткування, так звані біогазові установки.
З недавнього часу ринок біогазу постійно зростає. Вчені планують що до 2026 року, його приріст досягне до показника 4,65%.
З одної тони гною в середньому отримують до 55 метрів кубічних біогазу з вмістом метану 60%.
- Що таке тваринний гній
Це органічний матеріал, який утворюються в результаті розкладання органічних речовин в організмі тварин.
Гній є важливим компонентом в природній екосистемі, бо це результат перетворення органічних речовин на прості складові, які можуть знову використовуватись рослинами як джерело поживних речовин.
Тваринний гній зазвичай містить органічні рештки їжі, фекалії, та інші органічні речовини, які виділяються з організму тварин під час метаболічних процесів.
Такий гній завжди є в сільському господарстві, де фермери збирають його з хлівів та використовують як добриво для полів.
Сьогодні гній – це не тільки органічне добриво для підживлення рослин у сільському господарстві або садівництві, а ще й сировина для отримання біогазу.
- Що таке біогаз?
Це вид відновлювального газу, який утворюється під час біологічного розкладання органічної речовини без доступу кисню.
Основна складова біогазу – це метан (CH4), а також у ньому можуть міститися вуглекислий газ (CO2), неконденсована вода, сірководень (H2S) та інші гази.
Біологічний розклад органічної речовини відбувається в анаеробних умовах, що означає, що процес відбувається без кисню. Головним джерелом біогазу є органічні матеріали, такі як сміття, харчові відходи, гноївка з ферм, стічні води, рослинні залишки та інші речовини, які біологічно розкладаються.
Основний компонент біогазу – це метан, який є потужним тепловим джерелом.
Також важливим аспектом використання біогазу є можливість його застосування як біопалива для транспортних засобів, що сприяє зменшенню залежності від нафтопродуктів і скорочує негативний вплив транспорту на навколишнє середовище.
Біогаз може розглядатися як екологічно чистий та стало доступне джерело енергії, оскільки його виробництво базується на вторинних ресурсах – органічних відходах, що допомагає зменшити їх негативний вплив на довкілля.
- Технологія переробки гною в біогаз
Це процес, при якому проходить біологічне розкладання гною, для виробництва біогазу. Цей продукт, як вже описано вище являє собою суміш різних газів, включаючи метан (CH4), вуглекислий-газ (CO2), сірководень (H2S) і азотні оксиди (NOx).
Технологічні операції переробки гною в біогаз:
1). Збір гною з тваринницьких ферм, стійлів скота або бойні. Цей гній містить велику кількість органічних матеріалів, які схильні до біологічного розкладання.
2). Ферментація. Для цієї операції гній поміщається в контейнери, які забезпечують відсутність доступу кисню (анаеробні умови). В таких умовах різні мікроорганізми, включаючи бактерії і археї, починають розкладати органічні матеріали в гноївці, виробляючи при цьому біогаз.
3). Збір біогазу. Отриманий в процесі біологічного розкладання біогаз збирається і зберігається. Це може здійснюватися за допомогою септиків, біогазових резервуарів або інших систем збору.
4). Обробка біогазу. Біогаз може містити різні домішки, такі як вуглекислий газ і сірководень, які можуть бути небажаними або навіть шкідливими. Тому біогаз проходить процес очищення для видалення цих домішок.
5). Використання біогазу. Очищений біогаз може використовуватися як відновлюване джерело енергії для різних цілей, наприклад опалення житла, чи паливо для автомобіля.
Переваги переробки гною в біогаз – це зменшення викидів парникових газів, зменшення залежності від нафтопродуктів та зменшення обсягу гною та різних відходів, що вимагає утилізації.
Технологія переробки гною в біогаз – це форма біомасової енергетики, яка сприяє використанню поновлюваних джерел енергії.
- Очищення біогазу
Це процес видалення різних домішок і забруднень з сирого біогазу, отриманого в результаті біологічного розкладання органічних матеріалів, таких як відходи харчової промисловості, сільського господарства, рослинні відходи тощо.
Очищений біогаз використовується в різних цілях, включаючи виробництво електроенергії, тепла, палива для домогосподарства та для автотранспорту, та для інших промислових процесів.
Процес очищення біогазу:
1). Видалення механічних частинок. Спочатку біогаз піддається процесу видалення механічних частинок, таких як пил, пісок, частинки органічних відходів та інше. Це може здійснюватися за допомогою фільтрів і сепараторів.
2). Видалення сірководню (H2S). Він є одним з основних компонентів біогазу, але він також є агресивним і корозійно-активним газом. Для його видалення застосовують різні методи, такі як сорбція за допомогою залізо окисних матеріалів або хімічне окислювальне очищення.
3). Видалення вуглекислого газу (CO2). Якщо потрібно отримати метан більш високої концентрації, то вуглекислий газ може бути видалений з використанням різних технологій, включаючи адсорбцію на основі активованого вугілля або при застосуванні мембранної технології.
4). Додаткове очищення. У деяких випадках може знадобитися додаткове очищення біогазу від наступних компонентів: аміак, хлориди, фториди, бензол, толуол та від інших шкідливих речовин.
5). Денітрифікація (зниження вмісту азотних сполук). Азотні сполуки можуть бути знижені до безпечних рівнів, щоб запобігти виникненню проблем із забрудненням навколишнього середовища і підвищенням ступеня корозії.
6). Заходи безпеки. Важливо враховувати, що біогаз може бути вибухонебезпечним, і його очищення повинно виконуватися з дотриманням всіх необхідних заходів безпеки.
Після очищення біогаз може бути використаний в різних системах, в тому числі для виробництва електроенергії, для теплопостачання, а також як паливо для автомобілів, автобусів та інших транспортних засобів.
Це сприяє зменшенню викидів парникових газів та підвищенню стійкості та ефективності енергетичних систем.
- Переробка гною в газ в домашніх умовах
Для цього треба придбати біогазову установку з ручним завантаженням без перемішування і без підігріву сировини в реакторі за 19 000 гривень.
Це проста не автоматизована версія біогазової установки для невеликого фермерського господарства. Вона має реактор об’ємом від одного до десяти метрів кубічних і розрахована на переробку від 50 кілограмів до двісті кілограмів гною на добу.
В цьому випадку, процес виробництва біогазу буде більш обмежений, і вихід газу буде менший в порівнянні з автоматизованою установкою.
Агрегат має невеличку кількість складових частин для забезпечення процесу:
- реактор;
- бункер для ручного завантаження гною;
- пристрій відбору біогазу;
- пристосування для вивантаження відпрацьованої сировини.
Загальний принцип роботи такої установки:
1). Завантаження сировини. Органічна сировина (наприклад, гній, рослинні відходи, кухонні відходи) завантажується в реактор (біогазовий резервуар) вручну.
2). Ферментація. В реакторі відбувається процес ферментації. Мікроорганізми (зазвичай метаногенні бактерії) розкладають органічні матеріали в анаеробних умовах (відсутність кисню) і виробляють біогаз, який складається головним чином з метану (CH4) і вуглекислого газу (CO2).
3). Біогаз, який утворюється в результаті бродіння, накопичується у верхній частині реактора.
4). Відбір біогазу. У міру накопичення біогазу, він може бути зібраний в спеціальному резервуарі або використаний для різних потреб, наприклад, для живлення газових плит або газового котла опалення житла.
Важливо відзначити, що відсутність перемішування і підігріву сировини в реакторі може уповільнити процес ферментації і знизити загальну ефективність установки.
Біогазові установки зазвичай обладнані механізмами перемішування, щоб забезпечити рівномірний розподіл мікроорганізмів і підтримати оптимальні умови для ферментації.
Також підігрів сировини може бути застосований для прискорення процесу ферментації та збільшення виходу біогазу.
Для досягнення найкращих результатів і максимальної продуктивності рекомендується використовувати повністю автоматизовану біогазову установку з механізмами перемішування і підігріву.
Якщо ви розглядаєте можливість створення біогазової установки самотужки, то рекомендується проконсультуватися з експертами в цій галузі для розробки оптимального та ефективного проекту.
- Як на цьому заробити
В середньому кожна корова виробляє до 50 кілограмів гною щодня, Одна свиня щодня виробляє до 30 кілограмів гною.
В результаті переробки одної тони гною виходить 55 – 60 кубометрів біогазу з вмістом метану 60%.
Цього газу вистачить на одне домогосподарство. Враховуючи вартість газу в середньому 8 гривень за кубометр, то отримаємо прибуток в розмірі 480 гривень з одної тони гною.
За рік корова і свиня дадуть 28 тон гною. Тоді річний дохід буде 13 440 гривень.
Резюме
Як бачимо, переробка гною в газ – це варіант отримання додаткового доходу, який заслуговує на увагу.