Покраска пенопласта на фасаде дома
Покраска пенопласта на фасаде дома
Как и чем покрасить пенопласт: рекомендации из личного опыта
В последнее время домашние мастера освоили технологию изготовления всевозможных декоративных элементов, украшений и объемных букв из пенополистирола. Но не все знают, как и чем покрасить пенопласт для поделок Я хочу поделиться своим опытом и рассказать обо всех важных нюансах этой операции.
Покраска пенопласта требует грамотного подхода
Чем красить пенополистирол
Особенности выбора краски
Давайте разберемся, чем можно покрасить пенопласт. При выборе краски необходимо учитывать тот факт, что пенополистирол неустойчив к таким химическим веществам, как ацетон, Уайт-спирит и прочим растворителям, которые зачастую используются в красках.
Ацетон и Уайт-спирит растворяют пенопласт
Поэтому выбор ограничен лишь покрытиями на водной основе, которые называются водно-дисперсионными. К таким составам относятся следующие виды красок:
По сути, не имеет значения, какой вид водно-дисперсионного лакокрасочного покрытия вы выберете, так как тип полимера практически не отражает его свойств. Поэтому при выборе краски необходимо уделить внимание таким ее характеристикам, как:
- Область применения. Водно-дисперсионные краски бывают как универсальными, которые можно использовать для внутренних и наружных работ, так и узконаправленными, т. е. предназначенными лишь для внутренних работ;
Для наружных работ можно использовать фасадную водно-дисперсионную краску
- Устойчивость к истиранию. Это свойство имеет значение, если изделие из пенопласта будет подвергаться механическим воздействиям;
Для покраски потолочной плитки на кухне следует использовать влагостойкую краску
- Влагостойкость. Важна в тех случаях, когда поверхность будет подвергаться воздействию влаги. К примеру, влагостойкая краска понадобится для покраски галтелей или потолочной плитки на кухне, где проводят влажную уборку поверхности;
Для покраски пенопластовой плитки и галтелей в ванной комнате можно использовать влагостойкие акриловые краски, такие как Tikkurila luja
- Долговечность. Этот показатель достаточно условный, так как зависит от условий эксплуатации окрашенной поверхности. Однако, он дает приблизительное представление о качестве лакокрасочного материала;
Укрывистость — это способность краски скрывать цвет окрашиваемой поверхность пигментом
- Укрывистость. Чем меньшее этот показатель, тем большее количество слоев краски придется нанести, чтобы закрасить поверхность пенопласта. Соответственно, увеличивается расход краски.
Надо сказать, что укрывистость водно-дисперсионных красок обычно ниже масляных, алкидных и прочих подобных покрытий. Поэтому их наносят в несколько слоев.
Все эти характеристики производители обычно указывают на емкости с краской.
Parade W4 — долговечная и влагоустойчивая акриловая краска
Известные марки водно-дисперсионных красок
В качестве примера ниже приведены несколько марок краски, которыми можно покрасить пенопласт, с их основными характеристиками и стоимостью:
Tikkurila Euro 7 — качественная латексная краска от финского производителя
Для покраски пенопластовых декоративных изделий, таких как галтели, молдинги и прочие украшения зачастую используют глейзы. Эти красители представляют собой тонирующие вещества и глазури. С их помощью можно создать различные эффекты на окрашиваемой поверхности, такие как:
Акриловые глейзы позволяют добиться различных эффектов при окраске пенопласта
- Малахит;
- Состаренный камень и пр.
Окрашенный глейзами пенопластовый плинтус
Недостаток глейзов заключается в высокой их стоимости. Небольшая баночка может стоить 1500–2000 рублей. Поэтому их обычно используют лишь для декорирования интерьера.
Покраска пенопласта
Чем красить пенопласт, мы разобрались, теперь рассмотрим, как правильно это сделать. Итак, данную процедуру можно условно поделить на два этапа:
Подготовка поверхности пенопласта
Перед тем как покрасить пенопласт, поверхность обязательно нужно прогрунтовать. Эта операция выполняется в такой последовательности:
- Протрите поверхность пенополистирола влажной тряпкой или губкой, и дождитесь, пока поверхность высохнет;
- Нанесите своими руками грунтовку при помощи кисти или валика. При этом важно распределить ее тонким равномерным слоем, чтобы не возникало потеков;
- Спустя несколько часов, когда грунтовка засохнет, повторите процедуру.
По описанной выше схеме осуществляется подготовка к покраске лишь обычного пенополистирола. Если же вы имеете дело с экструдированным пенополистиролом или даже ламинированной пенопластовой плиткой, предварительно поверхность нужно зашкурить, чтобы придать ей шероховатость. После этого ошкуренные участки следует покрыть специальной адгезионной грунтовкой (праймером).
Экструдированный пенополистирол перед покраской необходимо обработать адгезионной грунтовкой
Процесс покраски пенопласта выглядит следующим образом:
- Если краска густая, разбавьте ее чистой водой, и размешайте. Информацию о количестве воды содержит инструкция на упаковке;
- При необходимости добавьте в краску колер, чтобы придать ей цвет. Для определения количества колера, вначале смешайте его с краской в небольшом количестве до получения нужного цвета. Затем в таких же пропорциях смешайте с колером основную часть краски.
- Нанесите краску тонким равномерным слоем при помощи кисти. Если вы красите большие детали, к примеру, пенопластовые буквы для вывески, можно воспользоваться распылителем.
Следите, чтобы краска ложилась тонким равномерным слоем. Если пенопласт просвечивается, не пытайтесь его полностью закрасить с первого раза;
- После высыхания первого слоя краски, нужно нанести второй. Как правило, для качественного окрашивания достаточно двух-трех слоев.
Чтобы не крошился и не ломался пенопласт, перед покраской его можно покрыть жидким пластиком. Так обычно упрочняют пенопластовые буквы для вывесок и прочие изделия, которые будут подвергаться механическим воздействиям.
На фото — порядок покраски потолочного пенопластового плинтуса под малахит при помощи глейза
При работе с глейзами покраска осуществляется несколько иначе. Как правило, глейз наносится при помощи распылителя, после чего поверхность растирают кистью или губкой, придавая ей определенную фактуру. Глейз разных тонов может наноситься даже в два или три слоя.
Для выделения рельефных узоров определенным цветом или позолотой, используют обычную тонкую художественную кисть.
Глейзами можно выделить рельефный узор пенопластовых декоративных элементов
Теперь вы знаете, какая существует краска для пенопласта и как ее правильно нанести. Дополнительно просмотрите видео в этой статье. Если какие-то моменты вам непонятны, задавайте вопросы в комментариях, и я с радостью вам отвечу.
Чем покрасить пенопласт: акриловые и другие краски, инструкция как сделать, видео и фото
Чем покрасить пенопласт: акриловые и другие краски, инструкция как сделать, видео и фото
Чем покрасить пеноплекс: выбираем подходящие материалы
Оштукатуренный и окрашенный пеноплекс
«Каков маляр, такова и окраска».
Один знакомый недавно утеплил комнату на даче, куда имеет намерения приезжать зимой, и лоджию в квартире, пеноплексом. Его ещё называют пенополистиролом. Всё выглядит аккуратно и красиво.
Однако возник вопрос, надо ли защищать утеплитель краской? Отсюда «родилась» тема данной статьи – чем покрасить пеноплекс. Кстати, на блоге уже есть информация о том, как закрепить такой утеплитель.
Начнём с краткого описания «модного» современного теплоизолятора. Производится он из углеводородов (нефти, газа, каменного угля). Пеноплекс – это своего рода пенопласт, переживший глубокую эволюцию. Причём исключительно в лучшую сторону. Вот некоторые пункты, по которым он отличается от своего «старого родственника»:
- Стойкость на изгиб в 5-6 раз выше:
- Влагопоглощение в 6-8 раз меньше. Им можно утеплять чердаки и пр. «мокрые» участки;
- Прочность некоторых видов, в десятки раз выше, чем пенопласта;
- Огнестойкость. Является самозатухающим материалом, в отличие от тлеющего пенопласта;
- Лучше теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства;
- Удобен в работе. Легко режется ножом. Благодаря мелкоячеистой структуре, не крошится;
- Широкий и многообразный ассортимент;
- Срок службы, порядка 50 лет.
Фасадная краска
Всё хорошо. Кроме цены. Если речь идёт об утеплении балкона, то объём материала невелик, однако, когда требуется утепление индивидуального дома… придётся заплатить больше.
Теперь о том, можно ли покрасить пеноплекс? Можно. Многие современные производители предлагают акриловые водно-дисперсионные краски, рассчитанные для покрытия теплоизоляции и обладающие прекрасной, устойчивой адгезией.*
Адгезия*(по латински — «прилипание») – способность к прочному сцеплению с поверхностью.
Как проводить окрашивание. Правильные рекомендации
«Когда есть сомнения в адгезии и колере — проведите тест-испытание. Нанесите на небольшой участок пенополистирола купленную краску и отложите на 2 дня. Оцените результат. Если эффект устраивает – можно продолжать работы с основным изделием. Если нет – меняем краску.».
Внутри помещения
Краска в данном случае имеет декоративную направленность. Защита материала с целью водоотталкивающего эффекта – практической пользы, не содержит. Перед окраской поверхности убедитесь, нет ли на ней пыли и грязных пятен. При необходимости, «пройдитесь» сухой тряпочкой.
Тряпка не должна оставлять ворсинок, которые могут испортить весь товарный вид. Если чересчур грязно – можно вымыть слегка тёплой водой, однако перед окрашиванием пеноплекса, тщательно просушите его.
На поверхность краску следует наносить слоями. Не стоит их делать слишком «толстыми». Чтобы не получались разводы, работайте кистью или валиком в одной плоскости. Обязательно выждите высыхание первого слоя. Учитывая, что пеноплекс практически не впитывает краску, посмотрите — нужен ли второй слой? При необходимости нанесите. В качестве краски, вполне сгодится хорошая качественная водоэмульсионка.
На улице
Правильным в профессиональной строительной среде считается нанесение краски на грунтовое покрытие, а не на утеплитель. Это вполне актуально при финишной отделке наружного утепления, т.е. для того, чтобы покрасить стены. Для чего? Для того чтобы защитить пеноплекс от воздействия растворителей входящих в состав фасадной краски.
Предлагаю посмотреть типичный «пирог» для утеплённого фасада. Он выглядит так (в порядке возрастания):
- а) панели пеноплекса с подготовленной поверхностью (лишены бугров, вмятин и т.п.);
- б) армирование штукатурной стеклосеткой, путём приклеивания;
- в) фасадная шпатлевка на акриловой или порошковой основе;
- г) грунтовка;
- д) фасадная краска.
При выполнении всего цикла – соблюдайте требования инструкций (толщина слоя / время высыхания / рабочая температура и др.).
Краски для наружнего окрашивания пеноплекса:
Минеральная. В её составе присутствуют цемент и известь. Зато нет вредных для материала веществ;
- Фасадный материал, в основе которого силикатное стекло.
Красить с помощью ручного или автоматического распылителя. Однако важно перемещать инструмент в одном направлении, иначе получите риск неоднородности цвета. Малярный валик и обычная кисть, также пригодны для данного творчества. Здесь всё зависит от квадратуры окрашиваемых площадей.
«Нужный цветовой оттенок для краски, придают не ранее, чем за час до начала работы. При этом следует фильтровать суспензию, добавив в неё нужный Вам пигмент колера».
Художественная окраска
Варианты колеровки
До окраски, пеноплекс желательно обезжирить. Желательно изопропиловым спиртом. После высыхания, нанесите слой водоэмульсионки. Она будет основой «под роспись». По высушенной поверхности нарисуйте контур своего шедевра простым карандашом (или используя шаблон).
Раскрасьте в соответствии с выбранной картинкой. Для этого, используйте гуашь. Если Вы задумали сложную роспись, то наносите краску последовательно (слой за слоем) в несколько этапов.
Ну вот. Постарался кратко высказать рекомендации. Надеюсь, кому-то они пойдут на пользу. При этом возникает другой вопрос: нужно ли красить, если можно просто обшить декоративными финишными материалами? Решайте сами. А в конце, как всегда — подписывайтесь и давайте читать хорошим знакомым!
Анекдот в тему: «Вовочка наблюдает, как папа красит потолок, Мама говорит:
— Учись Вовочка, подрастёшь, будешь помогать папе… — А что, он к тому времени ещё не докрасит»?
Успехов и надёжной покраски Вашему пеноплексу!
Цитата мудрости: Хитрые люди презирают знание, простаки удивляются ему, мудрые люди пользуются им.
Как красить пенопласт: нюансы материала процесса окрашивания
Первым делом, вам следует одеть на свои руки перчатки, а потом ксилол, вылить окуратно в пластиковую емкость.
После этого в ней, вам нужно растворить пенопласт. Пеноплавста по количеству к химической жидкости ксилола, должно быть столько, что бы когда он растворился там и вы бы перемешивали эту смесь, вам казалось бы, что вы имеете дело, с густой сметаной.
Затем вам необходимо добавить золотистую пудру и колер и ждать 10-15 минут, что бы она немного засохла и в ней все растворилось и она стала приемлимой по своей густоте. Если и через 15 минут она будет жидкой, то ждите еще 10 минут и тогда она точно, должна стать приемлимой для покраски дерева или метала.
Краска из пенопласта своими руками
Сегодня рассмотрим эксперимент с обычным пенопластом. Наверняка у каждого этого «добра» много в доме, на даче, возможно в гараже или на балконе.
Для изготовления краски нам потребуется :
— Емкость под краску,
— Можно еще добавить бронзовую пудру для блеска.
Наливаем ксилол в пластиковую емкость. Добавляем не нужные куски пенопласта. Лучше работать в перчатках.
Можно использовать любой пенопласт: от бытовой техники, мебели, инструментов и пр.
Когда раствориться пенопласт, хорошо перемешиваем и ждем, когда станет прозрачным. Нужно добавлять столько пенопласта, чтобы получилась густота смеси как сметана.
Теперь добавляем любой колер.
Эта краска быстро сохнет (за 10 – 15 минут). Если масса получилась жидкой, дайте ей постоять не много и приступайте к покраске.
Можно красить любые поверхности: дерево, металл и др. В нашем варианте будем проводить эксперимент на металле и дереве.
Предварительно обезжирить поверхность!
Можно использовать кисть или валик. В нашем варианте используем кисть. Вы можете видеть, что лучше все – таки использовать валик.
Этой краской также можно красить и дерево она очень прочная и проста в изготовлении . Если вам понравился наш совет не забываем делиться им в социальных сетях.
Как изготовить краску из пенопласта видео
В последние годы пенопластовые изделия стали использовать во всех сферах человеческой жизни. Чаще всего они находят применение в строительстве, и не только в качестве утеплителя. Например, популярны элементы декора в виде потолочных плинтусов и плиток, сделанных из этого материала. Так как пенопласт производят исключительно белого цвета, многие покупатели думают, что для украшения их интерьера он не подойдет. К счастью, существуют способы покрасить пенопласт и придать ему внешний вид, соответствующий общему оформлению помещения.
Преимущества окрашенного материала
Пенопласт является очень популярным материалом в строительстве, его применяют как для наружных, так и для внутренних работ. Однако через некоторое время он может потерять привлекательный внешний вид. Кроме того, изначально белый декор может не сочетаться с цветовой гаммой помещения. Эти причины вынуждают мастеров окрашивать материалы в подходящий под интерьер оттенок.
В связи с тем, что некоторые составы способны разрушить структуру пенополистирола, прежде чем приступать к работе важно разобраться, какой краской его красить. Пенопласт надолго сохранит привлекательный вид, если правильно выполнить эти работы. В таком состоянии он будет иметь больше преимуществ:
- он будет защищен от влаги, пыли, жировых пятен и других агрессивных воздействий;
- пожелтевший со временем пенопласт не станет заметным под слоем красящего состава;
- покраска облегчит повседневный уход;
- декор гармонично впишется в дизайн помещений.
Как покрасить бетонный пол лаком из пенопласта – увидите в данном видео:
Материал очень легкий и удобный в работе, поэтому его применяют профессионалы и домашние мастера. Он находит широкое применение не только в декорировании помещений изнутри. Элементы из пенопласта часто украшают фасады зданий, садово-парковые территории, плитами утепляют фасады зданий. С применением красящих средств можно воплотить множество оригинальных идей.
Правильно выбранный красящий состав сможет надолго сохранить конструкции и декоративные изделия красивыми и привлекательными. В таком виде они будут менее чувствительными к солнечному свету и другим разрушающим факторам.
Критерии выбора краски
Пенопластовые изделия отличаются чувствительностью к лакокрасочным составам. По этой причине следует тщательно разобраться, чем покрасить пенополистирол, чтобы он сохранил свой внешний вид надолго. Так как этот материал не переносит ацетона и прочих растворителей, специалисты советуют подбирать средства на водной основе. Такие покрытия называются водно-дисперсионными. Они могут быть:
Поскольку пенопласт не переносит растворители, краска должна быть акриловой или на водной основе
- водоэмульсионными;
- акриловыми.
Любой вид краски должен отвечать основным требованиям:
- она должна хорошо ложиться на рабочую поверхность;
- иметь высокую плотность и водостойкость;
- обладать устойчивостью к химическим воздействиям.
Все эти параметры должны соответствовать условиям эксплуатации изделий из пенопласта.
Однако не все предметы из пенопласта можно красить. Ограничение касается, к примеру, ламинированной плитки из пластика для потолка. Ее надо только правильно установить, а в покраске она не нуждается.
Покраска пенополистирола: чем и как выполнить
Среди всех составов, которые доступны в продаже требованиям соответствуют:. Первый вариант составов довольно просто наносится и не требует особых инструментов. Кроме того, краска разводится водой, а значит, обладает экологической чистотой. Поверхность после нанесения сохраняет паропроницаемость.
Допускается определенное количество влажных уборок, которые не повлияют на цвет. Акриловые составы обладают большей устойчивостью к различным воздействиям, но их срок службы ниже.
Кроме того, стоимость такой отделки значительно выше предыдущего варианта. На структуру пенопласта и пеноплекса очень пагубно действуют различного рода растворители. Под их воздействием поверхность пенополистирола начинает изменяться, и если на ней есть рисунок, то он попросту исчезает. К сожалению, многие краски сделаны на основе таких растворителей.
Характеристики красящих составов
Ассортимент красящих средств довольно большой. По мнению специалистов, не имеет значения какой именно краской покрасить пенопласт, если она на водной основе. Это связано с тем, что тип полимера почти не отражает его свойств. Однако, чтобы покраска была выполнена качественно, следует знать преимущества и недостатки используемых составов.
Самый лучший вариант краски для пенопласта – акриловая
Среди красящих средств водно-дисперсной группы очень хорошо себя показала акриловая краска. Такое покрытие отличается следующими положительными свойствами:
- надежная защита от ультрафиолетовых излучений;
- большой срок эксплуатации;
- быстро сохнет и не имеет запаха;
- безопасность для здоровья;
- простота нанесения;
- при необходимости легко моется;
- устойчивость к загрязнениям;
- на состав не влияет высокая температура;
- большое разнообразие оттенков.
Окрашенный пенопласт легко моется
Кроме перечисленных плюсов, такой красящий материал имеет единственный недостаток — это высокая стоимость. Однако она вполне оправдана весомыми преимуществами. Качественный состав не может быть слишком дешевым.
Кроме акриловых красок, стоит обратить внимание на водоэмульсионные покрытия. Они также отличаются хорошими свойствами. Среди достоинств:
- экологичность;
- ровно ложится и не имеет запаха;
- хорошая паропроницаемость;
- большая палитра цвета;
- средняя стоимость.
Качественные характеристики этого покрытия проигрывают акриловому составу. У него есть несколько существенных недостатков. Краска отличается невысокой устойчивостью к загрязнениям и плохо переносит влажность. Со временем ее поверхность смывается водой. Если наносить ее в большом количестве, то она может отслаиваться. Однако, несмотря на все эти минусы, водоэмульсионка довольно востребована среди потребителей.
Достоинства и недостатки красящих средств помогут определиться, какой краской покрасить пенопласт лучше всего.
Принцип окрашивания материала
Чем покрасить пенопласт?
Если вы хотите покрасить багет или плинтус, то можно воспользоваться водоэмульсионной краской. При выборе ЛКМ на водной основе я отдаю предпочтение всем знакомой Тикурилле, ведь только качественные смеси способны по-настоящему преобразить окрашиваемую поверхность. Итак:
- Очищаем поверхность под покраску – убираем грязь и пыль с помощью сухой тряпки
- Применяйте кисточку и ведите ей в одном направлении – таким образом, у вас не останется разводов
- Если вам необходим насыщенный цвет, то можно наносить несколько слоев краски на пенопласт. Но в этом случае ждите полного высыхания предыдущего слоя
- Если происходит покраска плитки из пенопласта, которая имеет рельефную форму, то валик или кисти тут не помогут. В этом случае целесообразно применять краскопульт – именно благодаря распылению ЛКМ, получится добиться равномерного нанесения не изделие из пенополистирола
Если вам нужно покрасить пенопласт снаружи дома, то можно применить акриловую краску. Но для защиты материала от химического состава для начала нанесем защитный слой. Чаще всего в роли защиты применяют шпаклевку. Я применял жидкое стекло, и вот как это происходило:
- Развел «жидкое стекло» грунтовкой до однородной смеси. Если состав не собирается в капельки, то можете быть уверенными, что он образует качественное покрытие на пенопласте и перекроет все поры материала
- После высыхания поверхности разрешается покрасить ее ЛКМ на кислотной основе
- Чаще всего фасадная отделка пенопласта заключается в покрытии его штукатуркой. Выбирайте фасадные краски и тщательно перемешивайте их перед нанесением на стены
Работы внутри помещения
Процесс окрашивания пенопластовых изделий состоит из нескольких этапов. Прежде чем покрыть пенопласт краской, его нужно подготовить. Для этого используют грунтовку. Лучше всего для этой цели подходит аэрозольный состав, его просто и легко нанести на нужный предмет, поверхность быстро сохнет и в короткие сроки может быть готова к последующей работе. Это средство идеально подходит для того, чтобы загрунтовать нужный элемент внутри помещения.
Прежде чем начинать покраску деталей, необходимо их прогрунтовать аэрозольным составом
В самом начале работы необходимо очистить поверхность влажной тряпкой и подождать пока она полностью высохнет. При использовании аэрозольной грунтовки, рекомендуется перед нанесением несколько минут взболтать флакон и затем покрыть ей материал.
Делаем клей из пенопласта
Из какого пенопласта можно делать клей?
Для этой цели подходят три вида:
- Экструзионный. Обладает однородной структурой, из-за особенностей процесса производства материала при высоких температурах. Материал получается цельным.
- Прессовый. Характеризуется высоким уровнем прочности, не крошится. Это можно объяснить технологией производства, а именно прессованием.
- Беспрессовый. Данный пенопласт выглядит как лист с множеством сцепленных между собой шариков. Если применить к материалу физическое воздействие, шарики рассоединяются, лист легко крошится. Такой пенопласт лучшим образом подходит для создания клеящего вещества. Процесс растворения происходит очень быстро.
Гранулированный материал тоже можно использовать для приготовления супер клея из пенопласта, но прежде стоит попробовать, как поведут себя гранулы в растворителе, поскольку разные виды по-разному на него реагируют.
Процесс изготовления клея из пенопласта требует соблюдения техники безопасности, дабы не навредить своему здоровью. Работы следует проводить на открытом воздухе либо в комнатах с открытыми окнами. Помните, что пары бензина и других растворителей токсичны.
Растворитель для клея из пенопласта
Лучшим растворителем считает тот, который используют бензин, нитрокрасок, ацетон, Р646. Лучше брать чистый бензин без добавок, которые добавляют в топливо. Не лучшим выбором станет этилированный сорт или биобензин, в котором высокое содержание топливного спирта. Вода и керосин в его составе не самые опасные его компоненты, кроме них туда добавляют различные присадки, опасные для здоровья.
Специалисты советуют обратить внимание на вьетнамский бензин. Он считается одним из самых безопасных и вполне удачных растворителей для приготовления клея из пенопласта и бензина, применения его по назначению. По составу это бензин прямой гонки в смеси с ацетоном.
Дихлорэтан и ацетон также применяют для создания клея. Первое вещество ядовито, но получившийся клей склеит любые изделия из пластика. Клей из ацетона и пенопласта своими руками выходит более текучим и пластичным, что облегчает работу с ним.
Как выбрать пенопласт для изготовления клея?
Подбирайте чистый материал, без следов краски, грязи, земли. Не применяйте для этой цели пенопласт, который используют для утепления подземных труб, поскольку в него добавляют антипирены. В составе вспененных полимеров может быть фреон, а в некоторых других марках пенопласта – соединения солей тяжелых металлов.
Примечание. Стирол и фреон могут остаться в пузырьках материала, и в процессе растворения выходить на поверхность. Качество клея от этого не поменяется, но вдыхать такие газы не рекомендуется.
Емкость для приготовления клея необходимо помыть и просушить. Количество растворителя наливают в соотношении 1 к 10. В первую очередь необходимо засыпать раскрошенный пенопласт в три раза больше, нежели растворителя. Получившуюся смесь усердно перемешивают для удаления летучих веществ. Затем материал можно добавить кусками, утапливая в массе.
Если возникнет необходимость, можно добавить растворителя. Получившаяся масса должна напоминать клей для обуви или густой кисель. Когда прекратится выделение пузырьков, смесь можно использовать по назначению.
Рецепт 1
Есть еще один рецепт приготовления самодельного клея из пенопласта, который предусматривает использование разбавленного ацетоном нитролака. Технология замеса такая же, как и в первом способе. Раскрошенный пенопласт засыпают частями и перемешивают. Главное добиться полного растворения гранул.
Рецепт 2
Первый рецепт хорошо использовать в качестве клеящего вещества для дерева и бумаги. Второй состав используют для гидроизоляции. Если разбавить клей до консистенции жидкой сметаны, то его можно применить для обработки степеней, пола, поручней крыльца. Кроме того, им можно обработать дырки в рубероиде, сделать настил покрытия для крыши, прикрепить кровлю на обрешетку.
Если в качестве растворителя пенопласта использовать нитрокраску, то в результате получится клей вязкой консистенции, которая не считается пригодной для проклейки обычных материалов. Из-за комковатой структуры, его структура имеет меньшую прочность, и напоминает шпаклевку. После застывания, масса может растрескаться. Зачем же тогда нужен такой клей спросите вы? Он хорошо подходит для защитной обработки металлических и деревянных заборов.
Недостатки клея
Кроме существенных преимуществ, подобный клей имеет и свои недостатки:
- Малый срок хранения приготовленного состава. Приготовленную массу следует использовать в течение 10 -20 минут.
- Низкая прочность соединительного шва по сравнению с резиновыми и полиуретановыми составами.
- Долгий период сушки (от одно сутки и более).
- Клеевая масса поглощает пар, из–за чего на поверхности образуется пленка. Поэтому в процессе склеивания металла и пластика, которые имеют гладкую поверхность, их необходимо предварительно протереть ацетоном и соединить элементы предельно быстро.
Такие материалы как бумага, кирпич, дерево, шифер клеят без спешки, поскольку клей глубоко проникает в опоры, обеспечивая прочность соединения.
Клей из ацетона и пенопласта своими руками используют для работы с деревянными рейками. Такой состав вполне способен заменить столярный или казеиновый клей. Им можно склеивать картонные упаковки, обрабатывать стыки ДВП, ремонтировать фанеру и даже напольное покрытие.
Последовательность действий при работе
Чтобы выполнить окрашивание снаружи и внутри, подбирают нужный тип состава. После выбора можно приступать к окрашиванию изделия своими руками. Проще всего использовать для этого продукт в аэрозольной упаковке.
Чтобы покрасить пенопласт своими руками, лучше всего выбрать краску в баллончиках
Перед началом работы баллончик встряхивают 1-2 минуты и затем равномерно покрывают поверхность с расстояния 30 см в 2-3 слоя. Каждый раз он должен подсохнуть и только после этого можно наносить следующий слой. Такой способ считается наиболее простым, если научиться работать с баллоном.
Если используется состав в банке, покраска выполняется с помощью кисти или валика. В краску добавляют необходимое количество воды, чтобы добиться подходящей консистенции. Если используются несколько тонов, следует хорошо смешать состав перед покрытием, чтобы получить равномерный цвет. Если элементы окрашивают в разные цвета, то кисть нужно каждый раз хорошо промывать водой.
Для закрепления полученного результата можно воспользоваться лаком. Специальный лак на водной основе часто применяют в сочетании с акриловой краской, чтобы в дальнейшем защитить поверхность пенопласта.
Наружные работы
Чем можно покрасить пенопластовые конструкции снаружи здания.
Плиты из пенополистирола часто применяют в качестве утеплителя для фасада.
Для покраски строители рекомендуют использовать акриловую смесь в аэрозольной упаковке. Это водостойкая краска легко наносится, быстро сохнет и создает плотную водонепроницаемую пленку.
Большая часть ЛКС содержит в своем составе растворители, разрушающие структуру пеноплэкса. Поэтому перед покраской пенопластовую плиту оштукатуривают и затем покрывают жидким стеклом, разбавленным грунтовкой. Это делается для того, чтобы нанесённый пласт не осыпался.
После полного высыхания защитного слоя наносят два-три слоя краски.
Технология производства биогаза из навоза, полный цикл
Фермерским хозяйствам нелегко утилизировать навоз. Образуется его с излишком, много средств приходится тратить на вывоз и утилизацию. В небольших частных хозяйствах навоз активно используют в качестве бесплатного и эффективного удобрения. Оказывается, есть и иной способ полезного использования данного сырья, позволяющий получить природный газ.
Многие хозяйства уже сегодня занимаются производством биогаза из навоза, используя экологичную технологию, позволяющую получать ценный продукт. Биометан из навоза ценен хорошим качеством, потому применяется во многих странах.
- Что такое биогаз
- Преимущества процесса
- Технология получения биогаза
- Температурный режим функционирования бактерий
- Подготовка сырья для заливки в реактор
- Технология очистки газа
- Уменьшение содержания влаги
- Установки для получения биогаза
- Советы по самодельному изготовлению
- Расчет количества газа
- Отходы биомассы после получения газа
- Полное использование продуктов биогазовой установки
Что такое биогаз
Биогаз может составить альтернативу обычному топливу, ведь изготавливается он из отходов жизнедеятельности животных и птиц, которых в избытке можно найти в любом сельском хозяйстве. При правильной обработке сырья можно получить бесцветный биогаз без характерного запаха, в котором содержится не менее 70 % метана.
Биогаз имеет хорошие характеристики. Один кубический метр такого топлива из навоза выпускает столько же тепла, что и полтора кг каменного угля.
Преимущества процесса
Переработкой навоза для получения биогаза занимались еще в советское время. На сегодняшний день многие страны занимаются данным видом промышленности, так как это выгодно, легко и не представляет опасности для окружающей среды.
Такой альтернативный биогаз не нуждается в трудоемком добывании сырья для производства, процесс его создания относительно дешев, а в окружающую среду не выделяются токсические вещества.
Конечно же, навоз можно использовать просто в качестве удобрения, если в хозяйстве всего несколько коров. Гораздо сложнее приходится крупным фермерам с сотнями голов скота, ведь каждый год им приходится избавляться от нескольких тонн навоза.
Чтобы навоз стал качественным удобрением, его необходимо хранить, соблюдая температурный режим. Но это требует лишних расходов, потому большинство фермеров просто собирают его в определенное место, а потом вывозят на пашни.
При неправильном хранении навоз теряет почти половину находящихся в нем азотистых соединений и большую часть фосфора, потому его показатели становятся гораздо хуже. В атмосферу же непрерывно из навоза выделяется газ метан, что ухудшает экологическую ситуацию.
Новейшие технологии получения биометана позволяют перерабатывать сырье таким образом, что полученный биогаз не имеет токсического эффекта для окружающей среды. Биогаз выделяет при сгорании невероятное количество энергии, а нагретый навоз после его использования становится очень ценным анаэробным удобрением.
Технология получения биогаза
Изготовление биогаза возможно при помощи бактерий, для жизнедеятельности которых не нужен кислород. Потому для производства биогаза необходимо соорудить герметичные емкости, в которых будет происходить брожение сырья. Трубы для отвода сконструированы в емкостях таким образом, что воздух из внешней среды не способен просочиться внутрь.
Сначала резервуар наполняют жидким сырьем и повышают температуру до необходимой отметки, чтобы мироорганизмы начали работать. Метан поднимается вверх из жидкого навоза, накапливается в специальных резервуарах, в которых проходит этап фильтрации. Дальше его собирают в газовые баллоны. Использованные массы навоза накапливаются на дне емкостей, откуда периодически их вынимают и хранят в других местах. После откачивания отработанной жидкости в резервуар подается новый навоз.
Температурный режим функционирования бактерий
Метан может выделяться из навоза только при создании для него подходящего температурного режима. Навоз содержит в себе разные бактерии, которые активизируются и выделяют биогаз при разных температурах и с разной скоростью:
- Мезофильные бактерии. Начинают работать, если температура окружающей среды становится выше 30 градусов. Вырабатывается биогаз очень медленно – продукцию можно будет собрать спустя полмесяца.
- Термофильные бактерии. Для их активации требуется температура, равная 50-65 градусам. Биогаз можно будет собрать уже через три дня. Особую ценность представляет шлам – отходы навоза после сильного нагрева. Это полезное удобрение и, главное, безвредное – любые гельминты, семена сорняков, патогенные микроорганизмы уничтожаются при нагревании.
- Встречается и другой вид термофильных бактерий, выживающих при нагревании до температуры в 90 градусов. Их дополнительно включают в навоз, чтобы брожение происходило быстрее.
При понижении температуры все типы бактерий становятся менее активными. В небольшом хозяйстве обычно пользуются мезофиллами, ведь в таком случае дополнительного нагрева не требуется. Дальше первичный биогаз можно использовать для искусственного нагрева навоза и активации термофильных бактерий.
Минус хранения сырья в том, что оно не должно подвергаться скачкам температур. Потому в зимнее время необходимо позаботиться о теплом помещении для складирования навоза.
Подготовка сырья для заливки в реактор
Как правило, дополнительно обогащать навоз микроорганизмами нет необходимости, так как они уже содержатся в нем. Все, что необходимо делать – это правильно подготовить навозный раствор, следить за температурой и вовремя менять сырье в биореакторе.
Влажность сырья должна составлять не менее 90 % (по консистенции как жидкая сметана). Потому перед использованием сухой помет (коз, овец, коней, кроликов) смешивают с водой. Навоз свиньи разводить нет необходимости из-за высокого содержания в нем мочи.
Также важно, чтобы навоз был однородным, без твердых частиц. От мелкости фракций зависит количество образуемого на выходе биогаза. По этой причине внутри оборудования устанавливается постоянно работающая мешалка, уничтожающая твердую корку на поверхности сырья и мешающая выделению метана.
Лучше всего для процесса подойдут отходы с высокой кислотностью (навоз свиней и коров). При снижении показателя кислотности бактерии замедляют свою работу, потому важно в первые разы выяснить, за какое время происходит полная переработка одной порции навозного раствора, и лишь потом заливать его заново.
Технология очистки газа
Получаемый продукт содержит около семидесяти процентов метана, один процент примесей (сероводородных и некоторых летучих элементов) и чуть менее тридцати процентов углекислого газа.
Использовать его как топливо можно только после очищения от примесей. Сероводородные соединения убирают при помощи специальных фильтров. Это необходимо делать по той причине, что такое вещество, образуя с водой кислоту, ускоряет процессы коррозии металлов, труб, резервуара и всей биогазовой установки, если она металлическая.
Углекислый газ также необходимо убрать из топлива, но это требует немало времени:
- В первую очередь биогаз сжимают при сильном давлении.
- В емкость направляют воду, в которой примесь растворится.
Если биогаз производится в огромных масштабах, то очистку производят известью, активированным углем и специальными фильтрами.
Уменьшение содержания влаги
На данном этапе очистку сырья проводят разными способами.
Первый способ похож на работу самогонного аппарата. Биогаз направляют вверх по холодным трубкам. Вода переходит в конденсат и стекает по трубке вниз, в то время как метан направляется в резервуар для дальнейшего хранения.
Другой способ – использование гидрозатвора . Полученный биогаз смешивают с водой, где остаются все примеси. Такой способ требует меньше времени на очистку, так как вода избавляет и от лишней жидкости, и от ненужных элементов.
Установки для получения биогаза
Для изготовления установки недалеко от фермерских хозяйств, наилучшим образом подходит конструкция, которую впоследствии легко будет разобрать и перенести на другую территорию. Главное оборудование всей установки – это биореактор – емкость для заливки навоза и его брожения. Большие предприятия пользуются цистернами в 50 кубометров.
Небольшие частные хозяйства вместо цистерн используют резервуар под землей. Он выкладывается кирпичом в вырытой яме. Для герметичности и прочности все закрепляют цементной массой. Объем зависит от количества образующегося ежедневно навоза.
Для наземной установки могут применять цистерны из пластика, металла или поливинилхлорида.
Установки могут быть как автоматизированными (в них весь процесс происходит без участия человека), так и механическими (откачивать, доливать сырье, забирать биогаз, следить за давлением и температурой необходимо самостоятельно).
В небольшом хозяйстве желательно пользоваться электрическими насосами, мешалками, измельчителями, которые предотвратят появление корок на поверхности навоза и очистки сооружения от отходов.
Советы по самодельному изготовлению
Самое важное правило – отсутствие кислорода в реакторе. При его наличии может произойти взрыв.
Для того чтобы крышку реактора не сорвало высоким давлением, необходимы противовесы, защитные прокладки между резервуарами и крышками.
Резервуар никогда не должен быть абсолютно полон. Желательно пятую часть его объема оставлять незаполненной.
На участке перед установкой оборудование необходимо:
- правильно выбрать место (желательно, как можно дальше от жилого дома)
- рассчитать ежедневные объемы образуемого навоза
- выбрать местоположение для труб (отгрузочных, погрузочных, конденсирующих влагу)
- найти место для отходов навоза
- выкопать котлован
- приобрести емкость для резервуара и закрепить ее на дне котлована
- загерметизировать все места стыков
- сконструировать люк для осмотра реактора (между люком и реактором обязательно поставить прокладку)
Если установка происходит в холодном климате, то обязательно стоит продумать способы её нагрева.
Расчет количества газа
В среднем, тонна навоза обеспечит владельца сотней кубометров биогаза. Для того чтобы рассчитать количество получаемого биогаза, необходимо умножить ежедневную массу навоза с каждого скота на количество животных.
Естественно, разные животные и птицы дают разное количество навоза:
- птицы (в первую очередь, куры) – 150-170 г в день
- корова — 34-36 кг
- коза – 900 – 1100 г
- лошадь – 14-16 кг
- овца – 900 – 1100 г
- свинья – 4-6 кг
Навоз свиней и коров дает большее количество топлива. Количество выделяемого биогаза можно увеличить, если добавить в смесь просо, ботву свеклы, болотные растения, водоросли или кукурузу (наличие хлорофилла в биомассе улучшает выделение метана).
Отходы биомассы после получения газа
Образуемый после нагревания навоза шлам применяют повсеместно в сельском хозяйстве в виде удобрений.
Образуемый углекислый газ обычно стремятся очистить, но при растворении его в воде получается полезная жидкость.
Полное использование продуктов биогазовой установки
При рациональном использовании навоза, отходов после образования биогаза может не быть вовсе. К примеру, углекислый газ применяют в качестве подкормки для овощных культур.
Потому при наличии небольшой установки по производству биогаза будет полезно установить и биотеплицу, которая за счет удобрений и полученной энергии может работать круглый год.
Вот почему так ценен навоз: технология производства биогаза
Многие фермерские хозяйства сталкиваются с проблемой утилизации навоза, требующей немалых затрат. Чтобы обернуть это в свою пользу, нужно использовать навоз для получения биогаза. Современные технологии позволят получить и использовать в качестве топлива биогаз из навоза.
Как из органики образуется биогаз
Биогаз не имеет цвета и запаха, это летучее вещество на 70 % состоит из метана. Если сравнивать его с природным газом, то качественные показатели биогаза очень близки.
Одним из главных преимуществ является хорошая теплотворная способность. Выделение тепла 1 куб. м биогаза равно количеству выделяемого тепла при сгорании 1,5 кг угля.
Благодаря анаэробным бактериям, которые способствуют разложению органического сырья, и получается биогаз. Этим сырьем могут быть отходы крупного рогатого скота, свиней, птиц, растений.
Самое высокое содержание метана в курином помете в сочетании с травой и листьями. На втором месте свиной навоз с органическими добавками, тройку замыкает куриный помет и бумажная масса.
Чтобы активировать процесс, создаются благоприятные условия для жизнедеятельности бактерий. Такие условия должны быть приближены к естественным, как в желудке животного, где нет кислорода и тепло.
Создав такие условия, можно превратить навозную массу в ценное удобрение и экологическое топливо.
Получить биогаз можно с помощью герметичного редактора, куда не будет поступать воздух. В таких условиях навозная масса будет бродить и разлагаться на метан, углекислый газ и другие газообразные вещества.
Биогаз из навоза можно получить с помощью герметичного редактора
Образовавшийся в результате газ поднимается к верху установки, после чего его выкачивают. Внизу остается органическое удобрение высокого качества со всеми ценными веществами, но без патогенных микроорганизмов.
Немаловажный фактор при получении биогаза – соблюдение определенного температурного режима. Активация бактерий, которые принимают участие в процессе, происходит при температуре не ниже +30° С.
В навозе имеются мезофильные и термофильные бактерии. Для жизнедеятельности мезофильных бактерий требуется температура от +30° до +40° С. Чтобы поддерживать размножение термофильных бактерий, температура должна быть от +50° до +60° С.
Состав смеси и тип установки являются главными определяющими времени переработки сырья. При использовании установки первого типа, процесс длится от 12 до 30 суток.
В данном случае вырабатывается 2 л биотоплива на 1 л полезной площади реактора. Второй тип установки более дорогостоящий, но при его использовании выработка конечного продукта происходит в течение 72 часов и превышает по количеству в 2 раза.
Хотя термофильные установки намного эффективнее, но для поддержания высокой температуры в реакторе потребуются большие расходы. Из-за этого, большая часть фермеров предпочитают мезофильную установку.
Плюсы и сфера применения биогаза
Биогаз из навоза является перспективным источником возобновляемой энергии. Просматривается экологическая, экономическая и энергетическая выгода.
В Российской Федерации биогазовые установки пока не нашли массового применения, в то время как европейские страны с каждым годом все больше развивают эту отрасль.
Выделяют главные преимущества:
- эффективная и экологическая сырьевая переработка;
- предотвращение эрозии почвы;
- получение на выходе полезных веществ, которые пригодятся в сельском хозяйстве;
- доступность сырья в сельской местности;
- беспрерывное пополнение сырьевой базы;
- получение дополнительного источника энергии.
На фермерских угодьях всегда остро стоит вопрос об утилизации отходов. Больше всего этот вопрос волнует у тех, кто имеет большое хозяйство.
Ни одна установка по утилизации мусора не может превзойти биогазовую. Такая установка не просто утилизирует мусор, но и использует его для получения чистого и высокоэффективного удобрения, производит биологическое топливо и энергию.
Наибольшей популярностью биогазовые установки пользуются среди жителей сельской местности. Также их можно использовать и в городе.
Работа устройства для получения биогаза
Основной принцип работы установки по производству биогаза – брожение. В результате полученный биогаз, используется, как и природный. К примеру, с его помощью можно обогреть помещение или выработать электроэнергию.
Таким газом можно заправить автомобиль, естественно, сначала его потребуется сжать.
Сам процесс выработки биогаза в биогазовой установке происходит в несколько этапов. На первом этапе загружается сырье. Для обеспечения максимальной эффективности, придерживаются определенной влажности сырья. Наилучший вариант – использование функции добавления воды.
После загрузки сырья в емкость, из расчета 1 к 8 к сырьевой базе добавляют воду и включают насос, с помощью которого все тщательно перемешивается и становится однородным.
Процесс выработки биогаза из навоза
Далее сырьевая масса, попадает в биореактор, при этом, продолжая перемешиваться. Перемешивание автоматически отключится после полной выгрузки сырья из емкости.
Однородная, смешанная с водой биомасса, попадает в биореактор через открывающийся технологический люк. Такой же герметичный люк имеется и в верхней части биореактора. На нем расположены приборы, отслеживающие уровень биомассы, измеряющие давление биогаза и осуществляющие его отбор.
Чтобы не случился разрыв емкости, специальный компресс автоматически может включаться или выключаться при повышении давления. Также компрессор способствует откачке газа из биореактора в газгольдер.
Биореактор также оснащен нагревательным элементом, который поддерживает нужную для брожения температуру.
Затем биомасса попадает во вторую часть биореактора, где проходит химическая реакция. Все процессы происходят с постоянным перемешиванием биомассы, что исключает возможность образования плавающей корки, которая препятствует выходу биогаза. После того как биомасса окончательно перебродила, она попадает в выгрузочный сектор, где отделяется жидкое удобрение и остатки газа.
Как достичь максимальной эффективности биогенератора
Чтобы добиться максимальной эффективности работы биогенератора, брожение органической смеси должно быть равномерным. Субстрат должен постоянно двигаться, так удастся получить максимум газа.
Благодаря мешалкам погружного или наклонного вида, которые оборудованы электроприводом, обеспечивается постоянное перемешивание биомассы. Эти мешалки расположены вверху или сбоку типового реактора.
В кустарных установках используется механическое устройство перемешивания по типу бытового миксера. Он может быть ручным или работать от электропривода.
Самое главное условие для эффективной добычи биогаза – соблюдение температурного режима. Обогрев может осуществляться:
- с помощью автоматизированных систем подогрева. Они используются в стационарных установках. Если температура в реакторе падает ниже заданной, система автоматически включается. При достижении нужной температуры система самостоятельно отключается;
- с помощью газовых котлов – осуществляется прямой нагрев с использованием электроотопительных приборов или встроенных нагревательных элементов.
Слой стекловаты может стать отличным каркасом для реактора. Для теплоизоляции также подойдут пенополистирол. Эти материалы помогут уменьшить потери тепла.
Биогазовая установка
Перед тем, как начать делать биогазовую установку, следует провести расчеты. Когда скота не много, то лучше отдать предпочтение самой простой установке. Ее не так уж сложно сделать собственными руками.
Для крупного сельскохозяйственного объекта подойдет промышленная автоматизированная биогазовая установка. Чтобы ее сделать, нужно привлечь специалистов для разработки проекта и монтажа установки.
На сегодняшний день существует много компаний, предлагающих готовый вариант биогазовой установки, или разработку индивидуального проекта. Некоторые в целях экономии объединяются, покупая одну установку на несколько хозяйств.
Перед постройкой даже небольшой биогазовой установки потребуется собрать документацию:
- технологическая схема;
- пройти пожарную и газовую инспекцию;
- разрешение от санэпидемстанции;
- план размещения оборудования и вентиляции.
При желании и возможностях, можно соорудить оборудование для производства биогаза самостоятельно. В качестве основы подойдет устройство, выпущенное промышленностью.
Строительство сооружения для добычи биогаза под землей
В домашних условиях можно соорудить простейшую установку для добычи биогаза, минимизируя при этом затраты. Самый подходящий вариант – подземная установка.
Строительство сооружения для добычи биогаза из навоза под землей
Для начала нужно вырыть яму, чтобы залить ее основание и стены применяют армированный керамзитобетон. Затем необходимо вывести входной и выходной проход с противоположных сторон камеры. Чтобы производить подачу биомассы и откачку отработанной массы, в проходы вставляются наклонные трубы.
Выходную наклонную трубу располагают практически у дна бункера. Для откачки отходов производится монтаж конца этой трубы в компенсирующую емкость. Эта емкость должна быть прямоугольной формы, а диаметр самой трубы 70 мм.
Труба диаметром 25-35 см, с помощью которой осуществляется подача субстрата, монтируется в 50 см от дна. Ее верхняя часть входит в отсек, где осуществляется прием сырья.
Не стоит забывать и о герметичности реактора. Во избежание попадания воздуха, производится битумная гидроизоляция.
Для изготовления верхней части бункера (газгольдера) используют металлические листы или кровельное железо. Обычно, газгольдер купольной или конусной формы.
В завершении, не будет лишним осуществить кирпичную кладку установки. Далее производится обивка стальной сеткой и штукатурка.
Верхушку газгольдера можно оборудовать герметичным люком. Затем вывести газоотводную трубу, которая проходит через гидрозатвор. Далее производится установка клапана, с помощью которого осуществляется сброс давления.
Дренажная система (принцип барботажа) устанавливается для перемешивания биомассы. Для ее оборудования потребуется закрепить пластиковые трубы в вертикальном положении. Верхний край этих труб должен находиться выше слоя субстрата. Затем в трубах нужно сделать много дырок.
Из-за давления газ будет опускаться и подниматься. Благодаря подъему газа вверх, пузырьками газа будет осуществляться перемешивание биомассы.
При нежелании самостоятельно делать бетонную конструкцию, можно приобрести готовую из поливинилхлорида. Далее необходимо позаботиться об обеспечении теплоизоляции установки. Самый подходящий для этих целей материал – пенополистирол.
Днище ямы (10 см) заливается армированным бетоном. При объеме реактора менее чем 3*3 м, допускается использование ПВХ резервуаров.
Там наглядно показаны этапы производства биогаза из навоза.
Хотя на государственном уровне добыча газа из органического сырья пока не нашла широкого использования, все же, среди простых фермеров с каждым годом появляется все больше поклонников устройств для получения биогаза.
Возможно уже спустя несколько лет, производство биогаза выйдет на новый уровень и заинтересует большую аудиторию граждан. Благодаря переработке навоза в биогаз можно не только получать полезные удобрения и заправить автомобиль, но и построить выгодный бизнес, без вреда для экологии.
Нефтяные ресурсы не бесконечны, а значит, в будущем люди, так или иначе, обратят свое внимание на добычу биогаза и придут к тому, чтобы сделать такое производство массовым.
Производство биогаза из отходов
Животноводческое хозяйство постоянно сталкивается с проблемой вывоза отходов. На утилизацию навоза требуются большие деньги. Но есть способ, с помощью которого можно не только сэкономить свои денежные средства, но и сделать так, чтобы отходы превратились в полезное вещество.
Рачительные животноводы уже давно используют на практике специальную технологию производства из навоза биогаза – вещества, которое может служить в качестве топлива.
Впервые услышав о такой технологии, многие наверняка подумают, что она появилась совсем недавно – максимум 10 лет назад. Однако о том, как из отходов получать газ, полезный в хозяйстве и промышленности, люди знали уже давно. Исследования в этой сфере начались более 200 лет назад. В 19 веке они с успехом продолжили развиваться. В начале прошлого столетия в промышленности началось использование метантенков – устройств, основная функция которых – переработка отходов в газ метан.
Зачем перерабатывать навоз?
И хотя технологии производства биогаза из отходов уже давно используются в разных странах, именно в наши дни они становятся наиболее важными. Это связано с глобальными экологическими проблемами и с увеличением стоимости традиционных видов топлива.
Переработка органических отходов в биогаз позволяет уменьшить объем выбрасываемого в атмосферу метана, а заодно получить альтернативный источник тепла.
Экологическая ценность производства биогаза
Все, кто занимается садоводством, прекрасно знают, что навоз – это отличное удобрение. И если на скотном дворе у сельского жителя есть одна корова, то всё можно использовать для удобрения в своём саду или огороде. Однако, если коров больше, то навоза появляется столько, что его некуда девать.
Для того, чтобы навоз стал качественным удобрением, требуется среда с определённой поддерживаемой температурой. А это уже дополнительные затраты. Поэтому фермеры зачастую просто оставляют навоз на длительное хранение где-нибудь недалеко от места его появления и затем, когда приходит время, вывозят его на поля. Однако в таком случае при низких температурах он лишается столь важного компонента, как азот. Следовательно, качество удобрения значительно ухудшается. Также при неправильном хранении из навоза выделяется метан – газ, который лишь засоряет воздух.
Благодаря современным технологиям, можно не только предотвратить отрицательное воздействие вредных газов на атмосферу, но и сделать так, чтобы они, наоборот, приносили пользу.
С помощью специальной технологии, основанной на жизнедеятельности микроорганизмов, навоз превращается в биогаз, который затем можно использовать в качестве топлива. При этом то, что останется в качестве отходов, может быть использовано как удобрение.
Комплектация установки для производства биогаза
Для переработки отходов сооружаются специальные установки. Оборудование для переработки навоза в газ состоит из шести основных элементов.
- Биореактор, в котором разлагается сырье.
- Автоматическая система подачи сырья.
- Устройство для перемешивания массы.
- Оборудование, поддерживающее нужную температуру.
- Газгольдер, в котором хранится полученный газ.
- Приёмник твердых отходов.
Без этих элементов не обходится ни одна установка, использующаяся в промышленности. Однако те метантенки, которые в быту применяются фермерами, имеющими своё сельское хозяйство, устроены гораздо проще.
Устройство и особенности оборудования для производства биогаза
Основная часть установки – биореактор. Он может быть исполнен в одном из нескольких вариантов. Но в любом случае он должен быть достаточно герметичным и не позволять проникнуть внутрь кислороду. В домашнем фермерстве для изготовления биореактора обычно применяются топливные цистерны объемом 50 куб. м. Но можно также купить уже готовый метантенк. Его главное преимущество – возможность быстро разобрать и перевезти в другое место, когда это необходимо.
Технология производства биогаза в домашних условиях
Если соблюдать простые правила эксплуатации, то оборудование для переработки навоза в биогаз сможет полностью обеспечить энергией как небольшое жилое помещение, так и целое промышленное предприятие.
Биореактор вырабатывает не только топливо в виде газа, но и ценное удобрение, в основе которого лежит гумус.
Чтобы получить биогаз, органическое сырье нужно поместить в такие условия, в которых быстро смогут развиваться определенные виды микробов.
Производство биогаза из отходов животноводства проходит в 4 этапа, в каждом из которых участвуют разные штаммы микроорганизмов. Примечательно то, что они не нуждаются в кислороде. Однако важно поддерживать оптимальные показатели давления и температуры. Организмы, вырабатывающие метан, хорошо развиваются в условиях давления в 1/20 атмосферного и при температуре в 50 градусов.
Когда сырье будет помещено в биореактор, начнется его активация, на которую может уйти несколько месяцев.
Как только появится газ, это будет означать, что появилось уже достаточное количество микроорганизмов, и примерно через 10 дней в реактор добавляется новое сырье, которое активируется уже гораздо быстрее.
Чтобы поддерживать оптимальные условия, нужно с определённой периодичностью перемешивать сырье. А для сохранения постоянной температуры в 50 градусов придётся применять обычное отопление.
Сырье для производства биогаза
Бытует мнение, что навоз – это лучшее сырье для производства биогаза. Из тонны не содержащего примесей навоза можно получить лишь около 60 куб. м ценного газа. К тому же, именно в навозе присутствует больше всего видов бактерий, способных долгое время поддерживать работу биореактора.
Однако в навоз предварительно можно добавлять отходы садоводства и пищевой промышленности.
Перед тем, как поместить сырье в реактор, его нужно размельчить и разбавить водой.
Что представляет собой биогаз
Но что же такое биогаз и почему он оказывается таким полезным?
Биогаз – это вещество, которое невозможно ни увидеть, ни почувствовать. Оно во многом похоже на обычный природный газ. При его сжигании выделяется большое количество тепла. В этом плане 1 куб. м биогаза эквивалентен 1,5 кг традиционного угля.
Газ, вырабатываемый биореактором, примерно наполовину состоит из метана, хотя точные цифры сильно варьируют. Если метан из отходов попадает в атмосферу, то он наносит ей вред, усиливая парниковый эффект. Но если его специально собирать, а затем использовать в качестве топлива, то он сгорает.
Другое вещество, входящее в состав биогаза – углекислота. Его процент меньше. Перед применением в хозяйстве оно обычно удаляется. Остальные составляющие – водород, сероводород, азот.
Технология получения и производства биогаза из навоза
Производителями биогаза являются анаэробные микроорганизмы, которые разлагают навоз. Чтобы началась переработка навоза в газ, нужно поместить сырье в резервуар, где нет кислорода и некоторое время поддерживать там определенную температуру. Отсутствие кислорода и достаточно теплая окружающая среда – это как раз и есть благоприятные условия для развития нужных микроорганизмов. Так отходы животноводства начнут превращаться в экологически чистое топливо, а также в ценное удобрение.
Принцип работы установки по производству биогаза
Газы, которые образуются микроорганизмами в результате их жизнедеятельности, будучи довольно лёгкими, поднимаются в верхнюю часть метантенка. Оттуда их затем и выкачивают. А в нижней части оказывается остаточный продукт, который как раз можно использовать в качестве удобрения. Этот продукт сохраняет все полезные свойства навоза, так как в нём остаются азот и фосфор.
Но если приобрести подходящий резервуар не так уж и сложно, то с поддержанием постоянной температуры уже могут появиться проблемы. Ведь здесь не обойтись без больших финансовых затрат. Микроорганизмы, которые принимают участие в процессе переработки, начинают действовать лишь при температуре выше 30 градусов. А некоторым видам и вовсе требуется среда, нагретая до 50 градусов.
Примерный выход биогаза
Одна корова за сутки в среднем производит до 40 кг навоза. Если поместить его в биореактор, то микробы выработают примерно 1,5 куб. м топливного газа, а это – 3 кВт/ч электрической энергии.
Этапы получения и переработки отходов
Процесс производства проходит в 4 этапа.
- Сначала микроорганизмы перерабатывают высокомолекулярные соединения, превращая их в низкомолекулярные. Полимеры становятся мономерами. Данный процесс протекает довольно медленно, на его скорость во многом влияет кислотно-щелочной баланс среды.
- На следующем этапе образуются кислоты. Некоторые молекулы попадают в клетки микроорганизмов, и там продолжается их разложение. Сначала происходит выработка карбоновых кислот, а также некоторых газов: сероводорода, аммиака, углекислого газа.
- На третьем этапе образуются вещества, необходимые для появления метана. Это углерод, его двуокись, а также уксусная кислота.
- И завершается переработка навоза в биогаз образованием самого метана. При этом появляются и побочные продукты – углекислый газ и вода.
Строительство подземной установки по производству биогаза
Самой главной составляющей установки является метантенк. Так называется емкость, внутри которой и происходят все необходимые химические реакции, способствующие превращению отходов в ценный метан. Для уменьшения затрат на поддержание постоянной температуры эту емкость размещают прямо под землёй. В этом случае тепловая энергия, которая вырабатывается во время реакций, сохраняется надолго, и температура среды составляет около 15 градусов.
Для небольших метантенков, объем которых не превышает 3 куб. м, допускается использование капроновой ёмкости. А для теплоизоляции используют часто применяющиеся в строительстве материалы такие, как минвата и пенополистирол.
Дно ямы, выкопанной для размещения метантенка, покрывают бетонным раствором слоем до 10 см. Бетон нужен для того, чтобы предотвратить выдавливание ёмкости из почвы.
Лучший материал для сооружения больших реакторов – керамзитобетон. Он обладает хорошей прочностью и к тому же, является неплохим теплоизолятором.
Перед тем как начинать заливать стены ямы, необходимо соорудить трубу, через которую будет подаваться смесь. Толщина этой трубы обычно составляет около 30 см. А длина её должна быть такой, чтобы нижний конец располагался на расстоянии примерно 25 см от дна.
В верхней части метантенка находится газгольдер – предназначенная для концентрации газа конструкция в виде конуса или купола. Для изготовления газгольдера могут использоваться обычные металлические листы. Но в некоторых случаях применяют кирпич, который затем обивают металлической сеткой и наносят слой штукатурки.
Из верхней части газгольдера должны выходить две трубки. Одна из них выводит вырабатываемый газ, а через другую откачивается отработанная масса.
Емкость метантенка должна быть надежно закрыта и выдерживать давление в 1/10 атмосферного. Поэтому её стенки изнутри обмазывают битумом, а в верхней части устанавливают герметичную крышку.
Производство биогаза из отходов органики как бизнес
Начать деятельность, имеющую отношение к альтернативным источникам энергии, может даже новичок в сфере бизнеса. Для этого нужно либо иметь собственное фермерское хозяйство, либо начать сотрудничать с фермами и регулярно получать от них навоз. Установкой биореактора можно заняться самостоятельно или обратиться за помощью к профессионалам. После этого останется только наладить сбыт готового альтернативного топлива и удобрений. В этом случае все затраты быстро окупятся и данный бизнес начнет приносить солидный доход. Кроме того, работая в области альтернативных источников энергии, предприниматель будет получать надбавку при реализации электроэнергии на оптовом рынке.
Сфера применения биогаза
Производство биогаза из отходов не только способствует улучшению экологической обстановки, но и значительно сокращает затраты на энергоснабжение. Сфера применения этого газа довольно обширна. Он может быть использован в качестве топлива для автомобиля, для производства электричества, а также для отопления жилых домов и малых промышленных зданий.
Биогаз из навоза: насколько выгодно и как сделать
Одна из задач, которую приходится решать в сельском хозяйстве — утилизация навоза и растительных отходов. И это довольно серьезная проблема, которая требует постоянного внимания. На утилизацию уходят не только время и силы, но и приличные суммы. Сегодня есть, как минимум, один способ, позволяющий эту головную боль превратить в статью дохода: переработка навоза в биогаз. В основе технологии лежит природный процесс разложения навоза и растительных остатков за счет содержащихся в них бактерий. Вся задача в создании особых условий для наиболее полного разложения. Эти условия — отсутствие доступа кислорода и оптимальная температура (40-50 o C).
Все знают, как чаще всего утилизируют навоз: складывают в кучи, потом, после ферментации, вывозят на поля. В этом случае образовавшийся газ выделяется в атмосферу, туда же улетает и 40% содержащегося в исходном веществе азота и большая часть фосфора. Получающееся в результате удобрение далеко не идеально.
Как можно организовать переработку навоза в биогаз
Для получения биогаза необходимо чтобы процесс разложения навоза проходил без доступа кислорода, в закрытом объеме. В этом случае и азот, и фосфор остаются в остаточном продукте, а газ скопится в верхней части емкости, откуда его легко выкачать. Получаются два источника прибыли: непосредственно газ и эффективное удобрение. Причем удобрение высшего качества и безопасное на 99%: большая часть болезнетворных микроорганизмов и яйца гельминтов погибают, содержащиеся в навозе семена сорных трав теряют всхожесть. Существуют даже линии по расфасовке этого остатка.
Второе обязательное условие процесса переработки навоза в биогаз — это поддержание оптимальной температуры. Содержащиеся в биомассе бактерии, при низких температурах малоактивны. Они начинают действовать при температуре среды от +30 o C. Причем в навозе содержатся бактерии двух типов:
- мезофильные — они размножаются при температуре от +30 o C до +40 o C;
- термофильные — для их активного роста необходима температура от +50 o C до +60 o C.
Сравнительная таблица затрат и эффективности мезофильного и термофильного разложения навоза. Как видите, денег нужно на старте в три-четрые раза больше, но на выходе получаете больше в десять раз
Термофильные установки с температурой от +43 o C до +52 o C являются наиболее эффективными: в них навоз обрабатывается 3 дня, на выходе с 1 литра полезной площади биореактора получается до 4,5 литров биогаза (это максимальный выход). Но на поддержание температуры в +50 o C требуются значительные расходы энергии, что не в каждом климате рентабельно. Потому чаще биогазовые установки работают на мезофильных температурах. В этом случае время переработки может составлять 12-30 дней, выход — примерно 2 литра биогаза на 1 литр объема биореактора.
Состав газа меняется в зависимости от сырья и условий переработки, но примерно он следующий: метан — 50-70%, двуокись углерода — 30-50%, а также содержится небольшое количество сероводорода (менее 1%) и совсем небольшой количество аммиака, водорода и соединений азота. В зависимости от конструкции установки в биогазе могут содержаться в значительном количестве пары воды, что потребует их осушения (в противном случае он просто не будет гореть). Как выглядит промышленная установка продемонстрировано в видео.
Это можно сказать целый завод по выработке газа. Но для частного подворья или небольшой фермы такие объемы ни к чему. Простейшую биогазовую установку легко сделать своими руками. Но вот вопрос: «Куда дальше направлять биогаз?» Теплота сгорания получаемого в результате газа от 5340 ккал/м3 до 6230 ккал/м3 (6,21 — 7,24 кВт.ч/м3). Потому его можно подавать на газовый котел для выработки тепла (отопление и горячая вода), или на установку по выработке электричества, на газовую печку и т.д. Вот как использует навоз от своей перепелиной фермы Владимир Рашин — конструктор биогазовой установки.
Получается, что имея хоть какое-то более-менее приличное количество скота и птицы, можно самому полностью обеспечить потребности своего хозяйства в тепле, газе и электричестве. А если установить на автомобили газовые установки, то и топливом для автопарка. Учитывая, что доля энергоносителей в себестоимости продукции 70-80% вы сможете только на биореакторе сэкономить, а потом и заработать множество денег. Ниже приведен скриншот экономического расчета рентабельности биогазовой установки для небольшого хозяйства (по состоянию на сентябрь 2014). Хозяйство мелким не назовешь, но и не крупное однозначно. Просим прощения за терминологию — это авторский стиль.
Это примерный расклад требуемых затрат и возможных доходов Схемы самодельных биогазовых установок
Схемы самодельных биогазовых установок
Простейшая схема биогазовой установки — это герметичная емкость — биореактор, в который сливается подготовленная жижа. Соответственно есть люк загрузки навоза и люк выгрузки переработанного сырья.
Простейшая схема биогазовой установки без «наворотов»
Емкость заполняется субстратом не полностью: 10-15% объема должно оставаться свободным для сбора газа. В крышку бака встраивается труба для отведения газа. Так как в полученном газе содержится довольно большое количество водяных паров, гореть в таком виде он не будет. Потому необходимо его для осушения пропустить через гидрозатвор. В этом нехитром устройстве большая часть водяного пара сконденсируется, и газ уже будет хорошо гореть. Потом газ желательно очистить от негорючего сероводорода и только потом его можно подавать в газгольдер — емкость для сбора газа. А оттуда уже можно разводить к потребителям: подавать на котел или газовую печь. Как сделать фильтры для биогазовой установки своими руками смотрите в видео.
Большие промышленные установки размещают на поверхности. И это, в принципе, понятно — слишком велики объемы земельных работ. Но в небольших хозяйствах чашу бункера закапывают в землю. Это во-первых, позволяет снизить затраты на поддержание требуемой температуры, а во-вторых, на частном подворье и так достаточно всяких устройств.
Емкость можно взять готовую, или в вырытом котловане сделать из кирпича, бетона и т.д. Но придется в этом случае позаботиться о герметичности и непроходимости воздуха: процесс анаэробный — без доступа воздуха, потому необходимо создать непроницаемую для кислорода прослойку. Сооружение получается многослойным и изготовление такого бункера длительный и затратный процесс. Потому дешевле и проще закопать готовую емкость. Раньше это обязательно были металлические бочки, часто из нержавейки. Сегодня с появлением на рынке емкостей из ПВХ можно использовать их. Они химически нейтральны, имеют низкую теплопроводность, длительный срок эксплуатации, и стоят в разы дешевле нержавеек.
Биореактор не обязательно закапывать. Это очень неплохой вариант, и обслуживать его удобно. Но зимой придется еще дополнительные меры по утеплению принимать. А газ отводится в специальные мешки-газгольдеры
Но описанная выше биогазовая установка будет иметь малую производительность. Для активизации процесса переработки необходимо активное перемешивание массы, находящейся в бункере. В противном случае на поверхности или в толще субстрата образуется корка, которая замедляет процесс разложения, газа на выходе получается меньше. Перемешивание проводится любым доступным способом. Например, таким, как продемонстрировано в видео. Привод при этом можно сделать любой.
Есть еще один способ перемешивания слоев, но немеханический — барбитация: вырабатываемый газ под давлением подают в нижнюю часть емкости с навозом. Поднимаясь вверх, пузырьки газа будут разбивать корку. Так как подается все тот же биогаз, то никаких изменений условий переработки не будет. Также этот газ нельзя считать расходом — он снова попадет в газгольдер.
Как говорилось выше, для хорошей производительности необходима повышенная температура. Чтобы не особенно тратиться на поддержание этой температуры необходимо позаботиться об утеплении. Какого типа теплоизолятор выбирать, конечно, дело ваше, но сегодня самый оптимальный — пенополистирол. Он не боится воды, не поражается грибками и грызунами, имеет длительный срок эксплуатации и отличные показатели по теплоизоляции.
Для увеличения температуры субстрата подойдет любая технология обогрева. Важно добиться требуемой температуры. От этого зависит эффективность установки
Формы биореактора могут быть разные, но чаще всего встречается цилиндрическая. Она неидеальна с точки зрения сложности перемешивания субстрата, но используется чаще, потому что у людей накоплен большой опыт построения подобных емкостей. А если такой цилиндр разделить перегородкой, то можно использовать их как два отдельных резервуара, в которых процесс смещен по времени. При этом в перегородку можно встроить нагревательный элемент, таким образом решив проблему поддержания температуры сразу в двух камерах.
Если обычный цилиндр разделить вертикальной перегородкой, получить можно две камеры для переработки
В самом простом варианте самодельные биогазовые установки — это прямоугольной формы яма, стенки которой сделаны из бетона, а для герметичности обработаны слоем стеклопластика и полиэфирной смолы. Такая емкость снабжается крышкой. Она крайне неудобна в эксплуатации: трудно реализуется и подогрев, перемешивание и отведение сбродившей массы, добиться полной переработки и высокой эффективности невозможно.
Биогазовая установка своими руками: чертежи установки траншейного типа
Чуть лучше обстоит дело с траншейными биогазовыми установками переработки навоза. Они имеют скошенные края, что облегчает загрузку свежего навоза. Если сделать дно под уклоном, то в одну сторону самотеком будет смещаться сбродившая масса и отбирать ее будет проще. В таких установках нужно предусмотреть теплоизоляцию не только стен, но и крышки. Подобная биогазовая установка своими руками реализуется несложно. Но полной переработки и максимального количества газа в ней не добиться. Даже при условии подогрева.
С основными техническими вопросами разбирались, и вы теперь знаете несколько способов того, как построить установку для получения биогаза из навоза. Остались технологические нюансы.
Что можно перерабатывать и как добиться хороших результатов
В навозе любого животного имеются необходимые для его переработки организмы. Было обнаружено, что в процессе сбраживания и в выработке газа участвует более тысячи различных микроорганизмов. Важнейшую роль при этом играют метанобразующие. Также считается, что все эти микроорганизмы в оптимальных пропорциях находятся в навозе КРС. Во всяком случае, при переработке этого вида отходов в сочетании с растительной массой, выделяется самое большое количество биогаза. В таблице приведены усредненные данные по наиболее распространенным видам сельскохозяйственных отходов. Примите во внимание, что такое количество газа на выходе можно получить при идеальных условиях.
Количество биогаза, которое можно получить из различного сырья
Для хорошей продуктивности необходимо поддерживать определенную влажность субстрата: 85-90%. Но воду при этом нужно использовать не содержащую посторонних химических веществ. Негативно на процессы влияют растворители, антибиотики, моющие средства и т.д. Также для нормального протекания процесса в жиже не должны содержаться крупные фрагменты. Максимальные размеры фрагментов: 1*2 см, лучше более мелкие. Потому если вы планируете добавлять растительные ингредиенты, то необходимо их измельчать.
Важно для нормальной переработки в субстрате поддерживать оптимальный уровень рН: в пределах 6,7-7,6. Обычно среда имеет нормальную кислотность, и лишь изредка кислотообразующие бактерии развиваются быстрее метанобразующих. Тогда среда становится кислой, выработка газа снижается. Для достижения оптимального значения в субстрат добавляют обычную известь или соду.
В таблице указаны составы, повышающие количество выделяющегося газа
Теперь немного о времени, которое необходимо на переработку навоза. Вообще время зависит от созданных условий, но первый газ может начать поступать уже на третьи сутки после начала сбраживания. Наиболее активно газообразование происходит при разложении навоза на 30-33%. Чтобы можно было ориентироваться по времени, скажем, что через две недели субстрат разлагается на 20-25%. То есть, оптимально переработка должна продолжаться месяц. В этом случае и удобрение получается наиболее качественным.
Расчет объема бункера для переработки
Для небольших хозяйств оптимальной является установка постоянного действия — это когда свежий навоз поступает небольшими порциями ежедневно и такими же порциями удаляется. Для того чтобы процесс не нарушался доля ежесуточной загрузки не должна превышать 5% от перерабатываемого объема.
Самодельные установки по переработке навоза в биогаз — не вершина совершенства, но достаточно эффективны
Исходя из этого, вы легко определите требуемый объем резервуара для самодельной биогазовой установки. Вам нужно суточный объем навоза с вашего хозяйства (уже в разведенном состоянии с влажностью 85-90%) умножить на 20 (это для мезофильных температур, для термофильных придется умножать на 30). К полученной цифре нужно добавить еще 15-20% — свободное пространство для сбора биогаза под куполом. Основной параметр вы знаете. Все дальнейшие расходы и параметры системы зависят от того, какая схема биогазовой установки выбрана для реализации и как вы все будете делать. Вполне можно обойтись подручными материалами, а можно заказать установку «под ключ». Заводские разработки обойдется от 1,5 млн. евро, установки от «Кулибиных» будут дешевле.
Юридическое оформление
Согласовывать установку придется с СЭС, газовой инспекцией и пожарниками. Вам понадобятся:
- Технологическая схема установки.
- План размещения оборудования и составляющих с привязкой самой установки, местом установки теплового агрегата, места прокладки трубопроводов и энергомагистралей, подключения насоса. На схеме должны быть обозначены громоотвод и подъездные пути.
- Если установка будет находиться в помещении, то необходим также будет план вентиляции, которая будет обеспечивать не менее чем восьмикратный обмен всего воздуха в помещении.
Как видим, без бюрократии и тут не обойтись.
Имея источник энергии им грех не воспользоваться
Напоследок немного о производительности установки. В среднем за сутки биогазовая установка выдает объем газа в два раза превышающий полезный объем резервуара. То есть, 40 м 3 навозной жижи дадут в сутки 80 м 3 газа. Примерно 30% уйдет на обеспечение самого процесса (главная статья расходов — подогрев). Т.е. на выходе вы получите 56 м 3 биогаза в день. Для покрытия потребностей семьи из трех человек и на отопление среднего по размерам дома требуется по статистике 10 м 3 . В чистом остатке у вас 46 м 3 в день. И это при небольшой установке.
Итоги
Вложив некоторое количество средств в устройство биогазовой установки (своими руками или под ключ), вы не только обеспечите собственные нужды и потребности в тепле и газе, но и сможете продавать газ, а также получающиеся в результате переработки высококачественные удобрения.
Способы переработки навоза в биогаз в домашних условиях
С необходимостью решать вопросы по утилизации продуктов жизнедеятельности животных приходится сталкиваться каждому фермеру, независимо от его статуса. Чтобы погрузить, вывезти и захоронить отходы требуются немалые вложения. Существует эффективное и относительное решение, позволяющее превратить экскременты в деньги. Переработка навоза в биогаз — это технология, которой уже давно пользуются в развитых странах.
- Общие сведения о биогазе
- Условия для образования газа из навоза
- Технология получения биогаза из навоза
- Схема базовой установки
- Получение газа из навоза в домашних условиях
Общие сведения о биогазе
Из навоза можно получать газ, так как на 70% летучие выделения состоят из метана
Навоз содержит в себе множество питательных веществ и минералов. В малом количестве его можно реализовать в небольшом хозяйстве, где есть грядки и огороды. Для средних и крупных фермеров утилизация отходов является настоящей головной болью. Скапливающиеся кучи издают нестерпимый запах, являются источниками инфекции, их содержимое постепенно теряет свои полезные свойства.
Биогаз из навоза имеет практически одинаковый состав с природным газом, который используется в коммунальных системах. Образование горючих летучих соединений происходит благодаря деятельности анаэробных бактерий, для которых органическое сырье является источником пищи. Выделяемое ими вещество на 70% состоит из метана и на 30% из углекислого газа. Первый компонент легче воздуха, второй тяжелее, что способствует их естественному разделению без использования механики и электроники. Остается собрать газ из навоза и направить его к потребителям.
На этом преимущества добычи биотоплива в домашних условиях не заканчиваются. В бункере остается высококачественное удобрение, насыщенное фосфором и азотом, утратившее большую часть патогенных микроорганизмов, погибших в условиях отсутствия кислорода. Полученный газ по своим свойствам практически не уступает природным аналогам. По степени теплоотдачи 1 м³ сопоставим с 1,5 кг каменного угля.
Условия для образования газа из навоза
В реакторе нужно поддерживать температуру от 30 до 50 градусов для жизнедеятельности бактерий
Горючее вещество является продуктом жизнедеятельности миллиардов бактерий перерабатывающих органические остатки, которые производят домашние животные и птицы. Чтобы этот процесс происходил интенсивно и непрерывно, должны быть созданы соответствующие условия. Метан природного происхождения образовался в недрах земли, на территории с теплым климатом.
Чтобы получить газ из навоза необходимо следующее:
- Герметичный резервуар. Находящийся в воздухе кислород угнетающе действует на анаэробных бактерий. От этого их активность снижается, выработка горючих соединений уменьшается до минимума. Кроме этого, наличие кислорода способствует развитию болезнетворных организмов, вредных и опасных для здоровья человека. Не следует забывать и о специфических ароматах, которые издают фекалии.
- Температурный режим. Участвующие в процессе разложения навоза бактерии активизируются и отлично себя чувствуют при температуре + 30-50 ºС. Чтобы этого достичь, потребуется создать надежную и эффективную теплоизоляцию для емкости с навозом.
- Оборудование для сбора, хранения и транспортировки добытого сырья в дом. Установку нужного типа можно купить или сделать ее самостоятельно из подручных материалов. Второй способ дешевле, но требует больше времени и сил.
При правильном подходе к делу несложно получать до 4 л биотоплива на 1 л полезного объема емкости.
Технология получения биогаза из навоза
Полученный газ необходимо осушить, чтобы он мог гореть
Добыча газа из отходов и последующее его использование в качестве топлива позволяет сэкономить на коммунальных услугах и снизить нагрузку на окружающую среду. При большом объеме получаемого сырья его можно использовать для нагрева воды и выработки электроэнергии.
В качестве сырья для производства метана в домашних условиях применяются экскременты птиц, пушных животных, мелкого, среднего и крупного домашнего скота. Допускается включать в смесь ботву, опилки, траву, листву, животные жиры и субпродукты, оставшиеся после забоя.
Получение топлива происходит следующим образом:
- Создание конструкции, которая по своему устройству напоминают место, где обитают анаэробные бактерии — желудок. Там тепло, темно и нет кислорода.
- Приготовление смеси для брожения. Она на 90% должна состоять из воды без хлора. Раствор заливается и практически сразу начинается процесс брожения. При грамотно созданных условиях он длится около 12 дней.
- Отработанный материал откачивается, вместо него заливается новый. Подсаживать свежих бактерий не нужно, так как они уже есть в помете.
- Осушение биогаза. В нем содержится большое количество влаги, если продукт не переработать, гореть он не будет.
- Сбор полученного топлива. Для этого используются цистерны, бочки, пластиковые резервуары или полимерные мешки.
Газодобывающие установки могут быть индивидуальными, для одного дома, или общими, снабжающими топливом несколько фермерских хозяйств, специализирующихся на животноводстве.
Схема базовой установки
Летом установка не требует затрат. Зимой необходим подогрев навозной жижи
Чтобы добыть биометан из навоза, нужно создать эффективную установку, в которой будет интенсивно и непрерывно происходить процесс брожения, вызванный деятельностью анаэробных бактерий. Чтобы перерабатывать сырье на протяжении года, вне зависимости от температуры воздуха, следует продумать систему подогрева.
Стандартная базовая установка состоит из таких частей:
- Биореактор. Представляет собой цистерну, емкостью 5-50 м³. Изделие имеет ревизионный люк, отверстия для подачи сырья, вывода удобрений и оттока продуктов брожения. Также в танке устанавливается устройство для перемешивания биомассы принудительного или естественного действия. Бак отделывается теплоизоляционным материалом для защиты от холода.
- Загрузочный контейнер. В него сваливается навоз и прочее сырье. После смешивания с водой субстанция насосом закачивается в реактор.
- Емкость для сбора удобрений. В него поступает отработанный материал, богатый минералами и питательными веществами.
- Система обогрева. Для поддержания нужной температуры под баком устанавливается отдельный обогреватель или по его периметру пускаются трубы от котла, работающего на биогазе.
- Трубопровод. В нем ставится фильтр, клапан, осушитель и компрессор. Эти конструкции забирают часть выделяемых из навоза веществ, но качество газа значительно повышается.
- Газгольдер. Находится на самой высокой точке конструкции. Предназначен для сбора и хранения готового продукта. Емкость хранилища соответствует расчетному объему производимого газа. Если бак металлический, газ содержится в нем под давлением до 12 атмосфер.
Некоторые модели установок оснащаются щитом управления. Это несколько увеличивает стоимость изделия, но полностью автоматизирует процесс получения биогаза. Контроллер поддерживает нужную температуру, производит перемешивание сырья, отводит газ, загружает навоз и откачивает отработанный материал.
Получение газа из навоза в домашних условиях
Кроме газа из биореактора получают качественное органическое удобрение
Для строительства установки для получения газа из навоза нет необходимости согласовывать свои планы с какими-либо инстанциями. Это сооружение замкнутого типа и не создает угрозы загрязнения почвы, атмосферы и грунтовых вод.
Возведение биореактора проводится в такой последовательности:
- Определение места расположения и размера установки. Составление схемы.
- Изготовление или покупка готового бака. Как вариант для маленького участка — строительство подземного резервуара из армированного бетона.
- Сверление отверстий для труб, установка уплотнителей.
- Установка бака для навоза и приема удобрения.
- Прокладка коммуникаций (подающая и выводная труба, отопительный контур).
- Монтаж баллона для сбора биогаза. Обустройство соединительного канала компрессором, фильтром и гидрозатвором.
- Подвод воды и электричества.
- Утепление и отделка сооружения, уборка территории.
Массу нужно постоянно перемешивать, чтобы она была однородной. Делать это можно вручную или с помощью электродвигателя. Используется миксер, закрепленный на верхней стенке реактора.
Добыча и использование биогаза дает фермерам множество преимуществ. Технология позволяет получать большой объем бесплатного топлива для отопления всех строений и высококачественные органические удобрения. При правильной организации процесс получения газа из помета можно вывести в отдельное прибыльное производство. Не стоит забывать и об экологии. Сжигание газа гораздо безопаснее, чем угля, мазута и дров.