Автономная канализация в частном доме: видео-инструкция по монтажу своими руками, устройство, фото и цена

Септик своими руками без откачки и запаха: простые решения для вашей дачи

Выгребная яма – самый простой, но не слишком удачный вариант автономной канализации при частном доме. Современные технологии предлагают более удобные решения, например, локальные станции очистки промышленного производства.

Умелому строителю вполне по силам сделать септик своими руками без откачки. Какие варианты септиков без запаха популярны среди владельцев частных домов и что потребуется для их сооружения – все это мы и рассмотрим в нашей статье.

А также приведем пример сборки септика из бетонных колец и сравним готовые решения, предлагаемые рынком, с самоделками.

Принцип действия очистного сооружения

Септиками называют канализационные сооружения, которые практически полностью перерабатывают сточные воды, разлагая их на безопасные составляющие.

Вся работа по преобразованию отходов человеческой жизнедеятельности возлагается на микроорганизмы. Малоаппетитные канализационные массы аэробные и анаэробные бактерии постепенно перерабатывают в воду и активный ил.

Аэробные бактерии могут работать только при наличии кислорода, а вот анаэробные микроорганизмы успешно выполняют работу и в герметичных емкостях.

Такой сосуд надежно отсекает неприятные запахи стоков, но чтобы подключить к работе и аэробные микроорганизмы, понадобится организовать принудительное нагнетание воздуха в септик.

На практике такая система очистки стоков состоит из нескольких емкостей или отсеков.

А весь процесс переработки можно разделить на несколько основных этапов:

1. Первичное накопление стоков, отделение загрязнений, которые не поддаются биологическому разложению.
2. Переработка остальных стоков с помощью бактерий, в результате которой содержимое септика разлагается на воду и нейтральный ил.
3. Доочистка и отстаивание стоков, во время которого ил скапливается на дне в виде осадка.
4. Отведение и утилизация очищенных сточных вод.

Все это требует времени. Сточные воды постепенно перемещаются из одной секции септика в другую через переливные отверстия или специальные трубки.

Ил, полученный в результате биологической переработки содержимого канализации, называют нейтральным или активным.

Оба названия можно считать правильными. Эта масса нейтральна, поскольку она не представляет опасности для окружающей среды.

Более того, ил можно применять на участке в качестве полезного удобрения для растений. Активным же этот ил называют из-за того, что часть бактерий содержится прямо в этой массе.

Микроорганизмы, которые перерабатывают сточные воды, самостоятельно воспроизводят себя в процессе очистки. По этой причине нет необходимости постоянно вводить их в емкость септика.

При неправильной эксплуатации такого устройства количество бактерий внутри может катастрофически уменьшиться. Это происходит, если в канализацию бесконтрольно поступают агрессивные вещества, которые уничтожают микроорганизмы.

Это относится, например, к хлорсодержащим препаратам, некоторым антибиотикам, техническим маслам, очистителям и т.п.

Другая распространенная причина гибели микроорганизмов в септике – неправильная консервация устройства на зиму. Некоторые владельцы путают септик с системой отопления и полностью опустошают его на зимний период.

Это неправильно, устройство должно оставаться частично заполненным, даже если им не пользуются, чтобы сохранить подходящую для жизни бактерий среду.

Более подробная информация о видах и принципе работы аэробных и анаэробных бактерий размещена в этой статье.

Если устройство утеплено и правильно законсервировано, ему не страшны ни зимние морозы, ни весенние паводки. Оно не всплывет и не треснет, даже если часть его содержимого замерзнет.

Важно, конечно же, правильно выполнить монтаж устройства. В процессе переработки стоков бактерии эффективно устраняют характерный для канализации запах.

Полученная в результате вода, разумеется, не годится для питья, приготовления пищи, стирки или других бытовых нужд. При высокой степени очистки ее можно использовать для полива растений на участке.

Часто воду удаляют через фильтрационный колодец или фильтрационное поле. Вода постепенно поступает в грунт, проходя через систему очистки, слой песка и щебня.

Ил, который оседает на дне герметичной емкости, разумеется, никуда не девается. Он накапливается, в результате чего общий объем септика немного уменьшается. Когда количество отложений становится критическим, устройство следует очистить с помощью специального насоса.

Чистку септика выполняют значительно реже, чем откачку выгребной ямы, и этот процесс обычно не сопровождается зловонием, поскольку ил имеет вполне нейтральный запах.

Советуем детальнее ознакомиться с правилами чистки септика и особенностями его подготовки к зимнему периоду эксплуатации.

Сравнение ЛОС и самодельного септика

Обзавестись септиком относительно несложно, его можно просто купить. Современные ЛОС – локальные очистительные станции – представляют собой высокопроизводительные устройства, надежные и простые в обслуживании.

Это может быть относительно компактный агрегат, внутри разделенный на отсеки с переливами. Обработка сточной массы в подобных агрегатах производится за счет отстаивания без участия технических устройств.

Если агрегаты относятся к системам высокой биологической очистки, они оснащается насосами и системами аэрации для поставки кислорода. Указанный вариант зависит от энергообеспечения.

Как правило, станции биоочистки уже утеплены и снабжены надежной герметичной крышкой. ЛОС, производящие высокую степень очистки, укомплектованы компрессорами, которые нагнетают воздух внутрь устройства и выполняют активную аэрацию стоков.

Это позволяет использовать в процессе переработки стоков и аэробные, и анаэробные бактерии, разлагая более 95% всех стоков.

Но у всех таких устройств есть существенные недостатки – высокая цена и зависимость от наличия электроэнергии, необходимой для работы технического оснащения.

Варианты переливных септиков промышленного производства, в которых никакие компрессоры не предусмотрены, довольно недороги и вполне подходят по цене и износостойкости для обустройства дачного участка.

Но такие модели, по сути, представляют собой модернизированный вариант выгребной ямы. Степень очистки здесь достигает лишь около 60 – 70%, вода пригодна только для технического использования после проведения грунтовой доочистки в поглотительном колодце или поле фильтрации.

Более подробная информация о существующих видах септиков, принципе их работы и рекомендации по выбору подходящего варианта для своих потребностей приведена здесь.

Все это побуждает владельцев частных домов о самостоятельном возведении септика, который не нуждается в постоянном удалении стоков. Нельзя сказать, что это простая и легкая работа, но если у мастера есть опыт, например, сооружения собственного колодца, то и с созданием самодельного септика он вполне справится.

По деньгам это выйдет однозначно дешевле, чем приобретение ЛОС. А результат будет значительно лучше, чем использование обычной выгребной ямы.

Чтобы сделать септик, нужно выбрать место, вырыть один или несколько котлованов, соорудить в них герметичные емкости, соединенные переливами, сделать фильтрационный колодец и т.п. Никакой сверхсложной техники или специальных строительных навыков не понадобится.

Нюансы проектирования автономной канализации

Сначала следует составить проект нового сооружения и найти для него подходящее место на участке. Объем септика для дачи без откачки вычислить не сложно. Для этого нужно умножить количество человек, которые постоянно проживают в доме, на 200 литров. Это типовая норма потребления воды на одного человека в день.

Полученную цифру нужно увеличить еще на 20%. Результат и будет искомым объемом септика. Распределяют этот объем следующим образом: 25-30 % объема отводят для создания фильтрационного колодца, а остальное – на основной отсек или отсеки септика. Параметры септика зависят от его конфигурации.

Объем резервуара кубической формы рассчитывается как произведение длины, ширины и высоты. Если же емкость цилиндрическая, то для вычисления ее объема следует умножить высоту на площадь основания. Формула площади круга хорошо известна из школьного курса геометрии: произведение квадрата радиуса на число “пи”.

Определяя параметры резервуара, следует помнить, что расстояние от дна септика до места входа канализационной трубы должно равняться 80 см или более. При этом нужно учесть и уклон трубы.

Выбирая место для септика, рекомендуется придерживаться следующих санитарных норм:

• расстояние не менее 10 метров от жилых строений и водопроводных магистралей;
• расстояние не менее 30-50 метров от источников питьевой воды;
• более 3 метров до плодовых деревьев;
• более 5 метров до дороги и т.п.

Чем больше объем септика, тем более строгие санитарные нормы к нему предъявляются. Подробные сведения можно получить в соответствующих разделах СНиП за номером 2.04.03-85 и регламент СанПиН 2.1.5.980-00, определяющий правила сохранения чистоты подземной воды.

Кроме того, следует учесть уровень грунтовых вод, поскольку дно между условным дном сооружений грунтовой доочистки и УГВ должно быть по минимуму расстояние в 1 м.

Если грунтовые воды пролегают слишком высоко, к конструкции септика предъявляются еще более серьезные требования: он должен быть абсолютно герметичным.

Для самодельной конструкции в такой ситуации подойдет только пластиковый контейнер – еврокуб. Или же стоит отдать предпочтение накопительной емкости промышленного производства. Советуем ознакомиться с правилами выбора емкости для септика.

Еще один важный момент при выборе места для септика – доступ для транспорта. Хотя очистка септика без откачки выполняется не часто, все же присутствие специальной техники может существенно облегчить этот процесс.

Как сделать септик из бетонных колец?

Один из самых популярных вариантов самодельного септика – сооружение из бетонных колец. Готовые бетонные конструкции существенно облегчают монтаж устройства по сравнению, например, с заливкой бетоном.

Процесс создания септика состоит из следующих этапов:

1. Разметка места под септик.
2. Рытье котлована.
3. Установка бетонных колец.
4. Бетонирование дна котлована.
5. Подключение канализации и переливов.
6. Герметизация и гидроизоляция стыков.
7. Засыпка котлована.
8. Установка верхнего перекрытия с крышкой.

Но перед покупкой необходимых комплектующих желательно составить схему септика и разобраться с особенностями монтажа. Наглядно представить процесс строительства септика из бетонных колец поможет следующая фото-подборка:

Как я выбирал автономную канализацию для загородного дома

И почему выгребная яма — прошлый век

Когда я стал обживать дачный участок, оказалось, что канализация — один из самых важных вопросов.

Я ставил новый каркасный дом, где по плану должен был быть санузел. С водой трудностей не возникло: на участке был хороший колодец. А вот то, куда сбрасывать стоки, стало проблемой.

Перечитав огромное количество справочной информации и проштудировав профильные форумы, я изучил основные варианты решения этого вопроса. В статье поделюсь опытом выбора и установки системы локальной канализации на даче. Надеюсь, это позволит вам избежать ошибок и поможет сэкономить.

Минимум, который нужно знать о септике

Проектировать септик лучше всего на этапе строительства дома, потому что нужно учитывать множество факторов: размер участка, тип почвы, расположение источников водоснабжения, а также другие параметры, вплоть до уклона местности. Когда строения еще нет, проще подобрать оптимальное расположение дома, скважины или колодца и септика. Я ставил септик уже после того, как построил дом. Но примерный план по обустройству локальной канализации у меня был сделан заранее.

Под словом «септик» понимают самые разные виды локальных очистных сооружений: станции биологической очистки, энергонезависимые септики, накопители и даже обычные дачные ямы-туалеты . Чаще всего люди путают станции биологической очистки и энергонезависимые септики и накопители. Выглядят они в заводском исполнении похоже, однако разница между ними велика. Все дело в принципах работы.

Расскажу о них подробнее.

Как победить выгорание

Кустарные бетонные выгребные ямы

Популярный дачный вариант — два бетонных кольца для канализации. Такой вариант часто предлагают сделать частники, обещая хорошую очистку на выходе и отсутствие необходимости как-либо обслуживать эту конструкцию. Называют они свои творения тоже септиками.

Однако такие выгребные ямы — не септики. Они не герметичны и не очищают стоки. Вследствие этого подобные сооружения пропускают неочищенные стоки в почву, заражая грунтовые воды. А в паводок они переполняются верховодкой — подземными водами, которые склонны к резким колебаниям из-за осадков и других причин, — что вообще полностью парализует их работу.

По сути, на участке вместо септика делают обыкновенный колодец из 3—4 колец , который сбрасывает неочищенные стоки в водоносные пласты. Пара таких колодцев стоит около 40 000 Р . Польстившись на цену, многие думают, что получили полноценный септик. Но после установки быстро понимают, что деньги выброшены на ветер.

Грустный пример — мой сосед. Все содержимое такого его «септика» шло в водоносный пласт. Он взял пробы воды из своего колодца на анализы и обнаружил там кишечную палочку.

Стоит ли тратить деньги на установку бетонированной выгребной ямы, каждый решает сам. Но вывод, на мой взгляд, очевиден.

Накопительные емкости

Накопительные емкости полностью отвечают нормам экологической безопасности, поскольку стоки в них изолированы и вывозятся ассенизаторскими машинами. В современном виде обычно это большой пластиковый бак емкостью 4—5 м³ и более, который вкапывают в землю на участке. В нем нет никаких камер и перегородок, но бывают ребра жесткости, которые должны придавать конструкции прочность.

По сравнению со станциями биологической очистки накопительные емкости занимают больше места. И это логично. Стоки в них не очищаются и не выбрасываются наружу в почву, а просто аккумулируются. Главный недостаток — необходимость их регулярно откачивать.

Рассчитаем, как часто придется вызывать ассенизаторскую машину.

Средний объем потребления воды на одного человека в сутки — 200 литров. Если в небольшом доме постоянно будут жить четыре человека, за сутки будет набираться около 800 литров.

Объем автоцистерн, которые вывозят стоки, — 4—6 м³ . Есть варианты и больше — на 12—16 м³ , но их можно заказать не везде.

Допустим, на участке сделали накопитель объемом 6 м³, который можно будет откачивать большинством ассенизаторских машин. Считаем количество дней, на которые хватит данной емкости:

Объем накопителя / Суточный суммарный сброс

В цифрах получается:

6000 л / 800 л = 7,5 дня

То есть вызывать машину, чтобы откачать содержимое накопителя, придется раз в неделю. Стоимость вызова ассенизаторской машины — от 2500 Р , а в месяц — 10 000 Р . Плюс сам накопитель на 6 м³ и работы по его установке обойдутся примерно в 90 000 Р . Но на цену влияет и марка накопителя, и регион, где его будут устанавливать.

Энергонезависимые септики

Энергонезависимые септики — один из простейших видов локальных очистных сооружений. Это пластиковая емкость, которая состоит из нескольких камер, соединенных между собой системой переливных отверстий.

Процесс очистки в них устроен так. В первой камере стоки отстаиваются и разделяются на несколько фракций. Грубые фракции оседают и перерабатываются бактериями в ил, оставшаяся жидкость переливается в следующие камеры. Из последней камеры очищенная вода попадает в почву. В процессе участвуют анаэробные бактерии, то есть бактерии, которые живут и размножаются без кислорода.

В таких видах септиков стоки осветляются приблизительно до 50—60% . Далее необходимо провести дополнительную очистку. Для этого делаются специальные сооружения — дренажные системы. Ими могут быть как специальные колодцы, так и траншеи, обязательно с гравийно-песчаной подушкой на дне. В них стоки проходят дополнительную фильтрацию и далее впитываются в землю.

По деньгам такое устройство на четырех человек обошлось бы мне в 44 000 Р за сам септик и еще в 28 000 Р за монтаж. Итого — 72 000 Р .

Станции глубокой биологической очистки

Это самый современный и эффективный вид очистных сооружений. Такие станции — уменьшенная копия городских очистных сооружений. Основное отличие от энергонезависимых септиков — аэрация стоков. В ходе этого процесса стоки насыщают кислородом, который необходим для жизни аэробных бактерий.

Станции очистки могут отличаться в зависимости от модели. Обычно они состоят из нескольких камер, одна из которых — так называемый аэротенк, или камера аэрации. В ней много кислорода и стоки колонизируются аэробными микроорганизмами, которые формируют так называемый активный ил. В эту субстанцию помимо бактерий входят также простейшие: амебы, инфузории и т. д. Активный ил перерабатывает все поступающие со стоками компоненты загрязнений.

Эффективность очистки подобных систем высока — 95—99% . Это намного больше, чем у энергонезависимых септиков, — те очищают только до 50—60% . Станции биологической очистки на практике не требуют дополнительных систем почвенной очистки — полей фильтрации либо дренажных колодцев, о которых я рассказывал в разделе про энергонезависимые септики.

Осветленные стоки после станций биологической очистки можно использовать, например, для полива деревьев либо просто сливать на землю. Их даже можно сбрасывать в водоемы. Но по закону при сбросе в водоемы стоки должны проходить дополнительное обеззараживание.

Для этого многие модели станций биологической очистки оснащают модулем ультрафиолетовой обработки. Подобный метод эффективен и полностью отвечает требованиям действующего санпина.

Монтаж станции биологической очистки идентичен монтажу энергонезависимого септика. Нужно также подготовить котлован с отступом от стенок станции в 10—15 см. А когда будете засыпать яму со станцией, потребуется песок. Суммарно монтаж станции с учетом всех компонентов будет стоить около 100 000 Р .

А вот уход за станцией очистки иной и зависит от конструкции. В целом, как и в случае с энергонезависимым септиком, раз в 2—3 года следует откачивать избыточный ил, а также промывать переливы и механизмы мойкой высокого давления. Подобная процедура стоит от 5000 Р .

Есть еще небольшие затраты на электричество. В среднем станция на четырех человек потребляет не более 100 кВт⋅ч в месяц. А обычно еще меньше, и расходы не превышают 300—500 Р в месяц.

Почему мне не подошел энергонезависимый септик

Теоретически мне подходили два варианта: энергонезависимый септик и станция биологической очистки. Но для энергонезависимого септика нужны три основных условия:

1. Низкий уровень грунтовых вод.
2. Почва с высокой водопроницаемостью, то есть такая, в которой много песка.
3. Свободная площадь на участке.

У меня же на участке глинистая почва, а по весне вода поднимается на глубину буквально до одного метра от поверхности земли.

Также для энергонезависимого септика нужно обязательно обустроить поля почвенной фильтрации — они же дренажные поля. А они не работают в условиях, когда в метре от поверхности стоит вода или на участке глинистый либо суглинистый грунт, потому что вода в него почти не впитывается. Кроме того, дренажное поле занимает большую площадь. Над ним ничего не поставишь, и это просто потерянное место.

Также нужно заглубить дренажные элементы, которые рассеивают воду, в грунт на песчано-щебневую подушку. Дренажные элементы — специальные емкости без дна, в которые поступают предварительно осветленные стоки из септика. Дальше эти стоки впитываются в почву. Стоимость каждого элемента — 10 000 Р , плюс еще 5000 Р — монтаж. Правда, можно обойтись и без них, если делать дренажный колодец. Еще нужно прибавить стоимость щебня и песка — дополнительные 15 000 Р . В итоге энергонезависимая станция обошлась бы мне в 72 000 Р , а дополнительные работы по ее установке — еще минимум в 30 000 Р . Все вместе выходит аналогично стоимости полноценной аэрационной станции очистки аналогичной производительности.

В итоге из всех вариантов у меня остался единственный — станция биологической очистки. Она способна работать в любых условиях и мало зависит от уровня грунтовых вод и типа почвы.

Как я устанавливал станцию биологической очистки

Я выбрал модель «Евролос-био» , поскольку такая же стояла у друзей. Они пользуются ею уже четыре года.

Модель отличается высокой степенью очистки и неприхотлива в работе. Это станция так называемого насосного типа. За аэрацию в ней отвечает насос, который насыщает воду в камере аэрации при помощи эжектора. Моя станция рассчитана на проживание четырех человек в постоянном режиме и потому имеет в названии цифру 4.

я потратил на станцию биологической очистки

Кроме того, в «Евролос-био» есть дополнительный биофильтр, на который через рассекатель подаются стоки. Он ставится сверху на горловину станции.

В работе биофильтр напоминает плоский декоративный фонтанчик, при открытой крышке станции смотрится очень красиво. Сам биофильтр — это съемная корзина, которая заполнена полыми пластиковыми элементами — биозагрузкой. Именно на нее и разбрызгиваются стоки через рассекатель. Биозагрузка нужна для закрепления и жизни аэробных бактерий.

Установка. Я заказал установку под ключ. Вся работа проходила в два этапа.

На первом ко мне выехал инженер компании. Он обследовал участок и составил проект. Мы с ним выбрали оптимальное место для установки с учетом всех факторов: дистанции до колодца и дома, уклона участка и пр. Также решили, куда отводить очищенную воду.

Обсуждения заняли несколько часов. После этого мы согласовали день, когда будут устанавливать саму станцию очистки.

Через несколько дней ко мне приехала монтажная бригада. Она же привезла саму станцию очистки. На заранее намеченном месте работники выкопали котлован для станции и траншеи для прокладки труб. Кроме того, поскольку мой дом установлен на бетонный фундамент, пришлось просверлить его установкой алмазного бурения. Это было необходимо, чтобы вывести из дома трубы.

Затем станцию установили в котлован. Во время установки строго по уровню проверяли, чтобы станция встала горизонтально. На дно отсыпали песчаную подушку толщиной 20 см. Обратно все засыпали не выбранным грунтом, а песком, чтобы грунт давил на стенки станции равномерно и не оставалось воздушных карманов между стенками станции и котлованом. На эту процедуру у меня ушло 3 м³ песка.

Далее монтажники проложили трубы в вырытые траншеи и подключили санузел в доме. После окончания работ траншеи закопали. Здесь песок не потребовался: траншеи можно было засыпать обычным грунтом. В отличие от станции трубы не всплывут.

Важный момент: уклон труб, как и станции, делали по уровню. Благодаря этому стоки из дома идут самотеком по трубам в станцию очистки. Уклон при этом должен составлять 2 см на один метр.

Сброс очищенной воды сделали в небольшой овражек, который был рядом с моим участком. Это допустимо, поскольку воду из станции биологической очистки можно использовать даже для полива сада. Я пробовал это делать — растения проблем не испытывают.

Песок для работ я заказал сам с доставкой из ближайшего карьера. Вода к участку тоже уже была подведена, поэтому с этим проблем не возникло. Все остальные работы и материалы входили в стоимость стандартного договора.

Автономная канализация для дома

Современные сооружения автономной канализации быстро распространились среди жителей частных домов и владельцев загородных участков. Это связано с тем, что не в каждом загородном доме имеется возможность присоединиться к единой системе водоотвода. Чтобы не отказываться от всех благ цивилизации, жители все чаще стали устанавливать в своих домах автономную систему канализации. Недорогая и быстрая установка требуемых объектов цивилизации в частном доме – мечта почти каждого владельца такого участка. Поэтому в этой статье мы детально разберем сущность автономной канализации, а также ее преимущества и недостатки.

Что такое автономная канализация

Автономная канализация – это оборудование для очистки, которое используют в качестве альтернативы центрального водоотвода. В отличие от выгребных ям, автономная система очищает канализацию, а не скапливает сточные воды.

Устройство автономной канализации

Существует три типа автономной канализации:

1. сливная яма;
2. септик;
3. станция очистки – ЛОС.

Самым бюджетным вариантом является сливная яма. Это слив сточных вод в специальную емкость до откачки. Откачка сточных вод производится 1-2 раза в месяц, в зависимости от частоты эксплуатации канализации и объема емкости. Также выгребные ямы делают в виде фильтруемой емкости, в которой сточные воды постепенно просачиваются в землю и грунт.

Септик – это оборудование из нескольких объединенных между собой камер. В них сточные воды проходят 2 и более этапа очищения: механическая и биологическая (естественная) очистка. Жидкость перемещается путем перелива, а водоотвод происходит при помощи специальной трубы в фильтрующий колодец или поле гравия. Очистка производится 1 раз в 1-2 месяца.

ЛОС – это локальные очистные сооружения с самой мощной очисткой. Чистота сточных вод в конце очистки равна около 98%. Оборудование работает с помощью электричества. Выполняется механическая и аэробная очистка, биофильтрация, анаэробная очистка и иные дополнительные фильтрации. ЛОС не требует дополнительной очистки, требуется лишь поверхностный осмотр сооружения раз в месяц. Раз в полгода выполняется очистка фильтров.

Плюсы автономной канализации

Основной плюс этой системы кроется в названии – оборудование эксплуатируется самостоятельно, без взаимодействия с центральной канализацией. Иными преимуществами автономной канализации являются:

• недорогое обслуживание;
• легкость в эксплуатации;
• установка вне зависимости от рельефа и иных географических особенностей;
• эргономичность;
• длительность обслуживания.

Минусы автономной канализации

Недостатков автономной канализации немного. Среди них:

1. автономная система канализации требует регулярного осмотра;
2. некоторые виды автономной канализации, например, сливная яма, могут выделять специфический запах;
3. непростая установка.

Монтаж автономной канализации

Установка автономной системы канализации включает в себя выполнение грунтовых работ, создание траншеи и котлованов для приводящих и выводящих труб и другие процессы. Однако, несмотря на объем разрушающих работ, после завершения вы увидите лишь небольшой кусочек крышки от камеры, которая будет располагаться в земле. Все остальное будет скрыто от глаз. Но при этом, монтаж автономной канализации только на первый взгляд может показаться легким. Корректная установка и последующая бесперебойная эксплуатация зависят от аккуратной работы и некоторых навыков. Поэтому при установке автономной канализации требуется учитывать некоторые аспекты:

• Необходимо контролировать уровень грунтовых вод. Вода не должна находиться слишком близко к месту установки канализации.
• Требуется изучить все особенности грунта и земли на территории монтажа оборудования. Преимущество имеет рыхлый грунт.

• Монтаж должен выполняться вдалеке от хозяйственных или водных объектов.
• Потребуется крепкая герметизация сточной ямы.
• Необходимо качественное вычисление всех показателей установки автономной канализации. Учитывается количество жильцов и иные данные, которые позволят качественно установить оборудование по всем показателям.
• Требуется выполнить правильную установку всех механизмов отвода сточных вод и стыковочных элементов автономной канализации.

В целом, при монтаже автономной системы канализации требуется учитывать объемы сточных вод, интенсивность использования, финансы и иные показатели.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы не отвлекаться в процессе работы, подготовьте все необходимое заранее.

1. Специальные трубы, необходимые для отвода сточных жидкостей, реализации воздушного потока и прокладки кабелей;
2. Утеплители труб и теплоизоляция;
3. Железобетонные плиты для монтажа;
4. Щебень и песок;
5. Пенопласт, кирпичи;
6. Материал для сварки;
7. Монтажные крепежи;
8. Изолента и герметик.

Этапы строительства автономной канализации

Для установки автономной канализации потребуется:

1. Выкопать траншеи и котлован. Глубина котлована должна быть не более 3 м, ширина свободного пространства, которое зальется цементом, должно быть не более 20 см. При глинистой почве или высокой интенсивности воды в грунте, требуется заливка бетонной подушки. Она необходима для того, чтобы избежать выталкивания котлована при откачке воды. Важно соблюдать прямую дорогу от системы до дома. При наличии поворотов, требуется установка дополнительных колодцев.
2. Укладка автономной станции канализации в котлован.
3. Установка приводящих и выводящих труб. Объединение их с септиком при помощи патрубка. Трубы ставят на песчаную подушку, соблюдая уровень уклона 2%.
4. Постепенно заливается система жидкостью до специальных маркеров, которые фиксируются в инструкции.
5. Следующий этап – проверка работоспособности системы канализации.
6. Финальный шаг – грунтовая засыпка котлована и траншеи. Во избежание повреждения труб, можно положить доски во время засыпки.

Ошибки проектирования и создания автономной канализации

Чаще всего автономные канализации устанавливаются в невидимом для глаз месте. Следовательно, недобросовестные специалисты могут сэкономить на времени и средствах установки, а заказчику практически невозможно проверить качество работы. Именно поэтому требуется трепетная установка автономной канализации, с изучением и проверкой всех необходимых элементов.

• Самой основной ошибкой при монтаже автономной канализации является неверный уклон или ненужные загибы труб, которые часто приводят к засорам и застоям сточных вод. Все трубы канализации должны устанавливаться с единым углом. Во избежание засоров, при монтаже требуется применять верных угол изгиба по 45 %. Маленький угол уклона будет замедлять процесс самоочистки, а при большом угле будут возникать посторонние звуки в трубах.
• Также требуется избегать длинных протяженностей труб диаметром 50мм. Чтобы исключить застои, устанавливайте трубы диаметром 110 и более мм с уклоном около 2%.

• К застоям может привести и открытие стока в одну трубу. Жидкость, которая поступает из кухонь, насыщена жирами. Жиры, при взаимодействии с холодной водой, которая поступает с туалета, может оставаться на стенках труб, приводя к застоям и засорам. Такие застои жира формируются долгое время, однако, сам засор формируется мгновенно. Очистить трубы стандартными средствами почти невозможно.
• Особое внимание нужно уделять стыкам канализации. При ее разгерметизации потребуется ремонт всего пола. А если снизу есть подвал или погреб, то разгерметизация может привести к еще большим финансовым затратам.

• Следующей ошибкой считается пренебрежение вентиляцией. Вентиляция не позволяет застаиваться воздуху в канализационных каналах, соответственно, препятствует возникновению в доме неприятных запахов.
• Для долгого срока службы требуется проведение регулярных профилактических работ, которые связаны с очищением и обработкой труб специальными средствами. Необходимо периодически устранять засоры и очищать трубы от остатков жира. Это позволит продлить срок службы автономной канализации.

Автономная канализация для дома – удобная и разумная альтернатива выгребной яме. Выгребные ямы противоречат экологии и выделяют неприятные запахи. А установку автономной системы канализации можно выполнить под любой бюджет. Если присутствуют сомнения в выборе автономной канализации, обратитесь в специальные компании, для более подробной консультации. Либо наладьте автономную канализацию своими руками, воспользовавшись пошаговой инструкцией в этой статье.

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 животноводства

Ежегодно даже вокруг небольших животноводческих хозяйств скапливается навоз. Руководителям сельскохозяйственных предприятий приходится тратить время и деньги на организацию вывоза и утилизации отходов жизнедеятельности животных. Современный подход к проблеме позволит запустить производство биогаза из отходов животноводства. В результате ферма, потратившаяся на закупку необходимого оборудования, уже скоро окупит затраты и начнёт получать дополнительную прибыль. Помимо положительного экономического фактора есть ещё более важный экологический фактор. Вредные газы, выделяемые фекалиями домашней птицы и крупного рогатого скота, а также опасные быстро размножающиеся микроорганизмы перестанут загрязнять и отравлять окружающую среду.

1. Почему нужно перерабатывать навоз?
2. Производство биогаза – экологическая ценность
3. Организация производства биогаза из навоза, органики
4. Что представляет собой биогаз?
5. Принцип работы установок, производящих биогаз
6. Мезофильные бактерии и эффективность
7. Термофильные бактерии и эффективность
8. Комплектация установок для производства биогаза
9. Этапы получения биогаза из органики
10. Факторы, которые влияют на протекание процесса брожения
11. Сколько примерно можно получить энергетического сырья?
12. Технология производства биогаза в домашних условиях
13. Преимущества биогазовых технологий
14. Заключение

Почему нужно перерабатывать навоз?

Ещё в конце XVIII века проводились исследования, направленные на извлечение биологического топлива из различных природных источников, в том числе и навоза.

Первая биоэнергетическая установка в СССР появилась в 40-х гг. XX столетия. Тогда экология была в порядке, потому предпочтение отдавалось более эффективным технологиям. В XXI веке получение биогаза из навоза особенно актуально. Необходимость развивать данную отрасль вызвана резким ухудшением экологической ситуации на планете.

Важно: Использование альтернативных источников тепла и энергии позволяет экономить значительные суммы, которые ранее уходили на оплату отопления и электроэнергии.

Из органических отходов получают удобрения для растениеводства. Фермерам следует придерживаться специальных технологий. Качественное удобрение можно получить только при условии создания необходимого температурного режима. Если же технологии не соблюдаются, и навоз аккумулируется в естественным образом гниющих и разлагающихся кучах, из него выделяются:

• почти весь фосфор;
• 40% азота;
• метан.

Потеря первых 2-х веществ заметно снижает качество получаемого удобрения. Метан, выделяемый в атмосферу, вредит экологии.

Производство биогаза – экологическая ценность

Если из отходов жизнедеятельности животных делают биогаз, решается сразу несколько проблем:

• снижается уровень загрязнения воздуха, почвы и воды;
• отпадает необходимость в выделении больших площадей для складирования навоза;
• производится экологичный биогаз;
• предприятие получает дополнительную финансовую выгоду.

Всё больше руководителей фермерских хозяйств понимают, что старый подход к ведению хозяйства давно отжил своё. На смену халатному пренебрежению к ресурсам пришло продуманное потребление. Навоз – это ценнейший материал, который при разумном использовании может поднять бизнес на новый уровень.

Питательные отходы производства биологического газа можно использовать в качестве удобрения.

Организация производства биогаза из навоза, органики

Преимущество описываемого вида деятельности в том, что производство биогаза может быть налажено в различных объёмах. Промышленность выпускает установки как для крупных ферм, так и для небольших домашних хозяйств. Рентабельность запуска процесса обусловлена тем, что в мире и непосредственно в России постоянно растут цены на газ и электричество. Данный фактор подстёгивает развитие сферы использования альтернативных источников энергии.

Что представляет собой биогаз?

По своим характеристикам биогаз, получаемый из навоза, близок к газу природному. Он не имеет цвета и запаха и обладает большой теплотворной способностью – сжигание 1м3 биогаза будет таким же эффективным, как сжигание полутора кг угля.

70% биогаза – это метан, который крайне негативно влияет на экологию и будет оказывать обратное действие, если заставить его служить на благо обществу.

Навоз перерабатывается в топливо, благодаря деятельности анаэробных бактерий. Микроорганизмы разлагают органику. Цель производства биогаза состоит в создании благоприятных условий для развития этих бактерий. Им нужно:

• отсутствие кислорода;
• тепло.

Это среда характерная для желудков животных. Благодаря бактериям зловонный навоз, который для большинства хозяйств всё ещё проблема, превращается в чистое энергоёмкое топливо и экологичное удобрение.

Принцип работы установок, производящих биогаз

Установка для получения энергоресурса из органики имеет простейшее строение. Всё, что требуется, это реактор с перекрытым доступом для кислорода. Внутри реактора будет бродить навоз и в процессе брожения разлагаться и производить:

• метан – около 70%;
• углекислый газ – около 30%;
• другие летучие вещества – около 1-25%.

Газы откачиваются. На дне оседает остаток, который являет собой питательное удобрение для растительности, сохранившее все ценные вещества – фосфор и азот, аккумулирующиеся в фекалиях животных. Большинство патогенов в процессе переработки уничтожаются.

Чтобы анаэробные бактерии работали с максимальной эффективностью, необходимо поддерживать в реакторе температуру не менее 30°C. В таких условиях начинают развиваться мезофильные бактерии. При температуре +50°C начинают размножаться термофильные бактерии.

От того, какая температура установлена в реакторе, зависит скорость переработки его содержимого и эффективность процесса.

Мезофильные бактерии и эффективность

Если процесс основан на деятельности мезофильных бактерий, то есть внутри реактора поддерживается температура от 30°C и выше, процесс превращения фекалий в топливо будет длиться от 12 суток до месяца.

С каждого литра полезной площади будет выработано 2 л энергетического ресурса.

Термофильные бактерии и эффективность

Если внутри установки будет соблюдаться температурны й режим от +50°C, процесс ускорится. Требуемый материал можно будет получить всего за 3 суток. Вырастет и количество получаемого продукта – с одного литра площади будет получено 4,5 л биогаза, что на 2,5 л больше.

Несмотря на более высокую эффективность работы термофильных бактерий, реакторы для их размножения используются реже, так как такие устройства требуют больших трат на электроэнергию.

Мезофильные установки более дешёвые в обслуживании и содержании, потому многие фермеры останавливают свой выбор на них.

Комплектация установок для производства биогаза

Установка простейшего типа состоит из 6 составляющих:

• биореактор, в котором находится разлагающееся сырьё;
• работающая в автоматическом режиме система подачи сырья;
• смеситель, регулярно перемешивающий содержимое реактора;
• оборудование, обеспечивающее поддержание нужной температуры;
• газгольдер, аккумулирующий получаемые газы;
• приёмник для нелетучих отходов.

Устройство называется метантенк. Его можно приобрести в готовом виде или сконструировать самостоятельно из топливных цистерн на 50 куб. м. Главное, чтобы ёмкость была герметичной.

Покупные метантенки легко разбираются и могут перевозиться с места на место.

Важно: При выборе материала, из которого будет изготовлен биореактор, следует учитывать, что в биогазе, в отличие от природного газа, присутствуют сернокислые испарения.

Этапы получения биогаза из органики

Процесс перевоплощения отходов жизнедеятельности животных в биологический газ состоит из 4-х этапов:

1. Бактерии занимаются переработкой высокомолекулярных соединений, делая их низкомолекулярными. Полимеры трансформируются в мономеры. Это небыстрый процесс. Скорость его протекания зависит от кислотно-щелочного баланса, установившегося внутри реактора.
2. Происходит образование кислот. Часть молекул попадает в клетки анаэробных бактерий, где продолжается процесс разложения. На первом этапе вырабатываются карбоновые кислоты и такие газы – углекислый, аммиак, сероводород.
3. Происходит образование веществ, которые необходимы для появления метана: уксусная кислота, двуокись углерода и углерод.
4. Образуется метан, а также побочные продукты: вода и углекислый газ.

В полученном из навоза биогазе содержится много водяных паров. Они не дадут ему гореть. Чтобы использовать ресурс для получения энергии, его нужно очистить от жидкости. Для этого субстанцию пропускают через гидрозатвор. Прежде чем попасть к потребителю, сырьё проходит по трубе в специальную ёмкость, содержащую воду, где очищается и доводится до готовности к применению.

Факторы, которые влияют на протекание процесса брожения

Помимо уже названных главных факторов – температуры и герметичности, есть и другие условия, способные оказывать влияние на происходящее внутри реактора брожение. Это:

• влажность;
• как часто поступает субстрат;
• площадь поверхности частиц перерабатываемого сырья;
• соотношение C:N:P;
• уровень pH;
• наличие замедляющих веществ;
• присутствие стимулирующих добавок.

Чем мощнее производство, тем короче срок его окупаемости. В небольших хозяйствах переход на переработку навоза окупается в течение 5 лет.

Сколько примерно можно получить энергетического сырья?

Если ориентироваться на одну корову, животное в среднем даст за сутки 40 кг навоза. Из этого количества можно выработать 1,5 м3 газа, что равняется 3 кВт/ч электроэнергии.

Технология производства биогаза в домашних условиях

Преимущество описываемой технологии в том, что хозяин решает, каких масштабов достигнет его производство. Описываемый выше принцип получения энергии позволит обеспечить теплом и электроэнергией как одно помещение, так и гигантское предприятие. Всё зависит от объёмов. Описываемый принцип подходит для применения в домашних условиях.

При малых производствах отходы измельчаются в специальных ёмкостях. После измельчения в сосуды заливается вода. Сырьё должно иметь влажность около 90%. Далее массу перемещают в приёмный отсек реактора. Дальнейший процесс идёт по описанной выше схеме.

Важно: В основе удобрения, получаемого при переработке навоза, лежит гумус.

Преимущества биогазовых технологий

Продвижение и развитие технологий производства биогаза из навоза имеет массу преимуществ, которые уже неоднократно подтверждены международной практикой:

1. Навоз является возобновляемым источником энергии. Биомасса производится всеми видами животных, в том числе и человеком.
2. Возможность использовать любое биологическое сырьё. Биогазовые установки можно строить в местах скопления ферм и промышленных отраслей, которые технически связаны с животноводством.
3. Формируется новая рыночная цепочка, что создаёт новые рабочие места – перевозчиков сырья, персонал, работающий с установкой и т. д.
4. Универсальность путей применения биогаза. Из него можно получать как электрическую, так и тепловую энергию, как в месте его получения, так и на других объектах, которые подключены к газотранспортным сетям. Также из биогаза можно получать моторное топливо для транспортных средств.
5. Процессу характерен позитивный агротехнический эффект, выражающийся в улучшении почвенной структуры. Питательные органические вещества, выпадающие в осадок, рассеиваются по полям, что приводит к регенерации грунта и повышению его плодородия. Продукция, выращенная на таких полях, более конкурентоспособна, так как это чистый экологичный продукт, неспособный навредить здоровью.
6. Обеспечение стабильности производства и подачи электрической энергии. С помощью производных навоза можно перекрыть пиковые нагрузки сетей, как традиционных электростанций, так и нестабильных ВИЭ – электростанций, использующих энергию солнца и ветра.
7. Поворот в сторону очищения планеты от загрязнений. Метан, ранее вредивший планете, помогает решать насущные энергетические задачи.
8. Благодаря навозу снижается использование невозобновляемых источников энергии.

Заключение

Благодаря новым технологиям, позволяющим превращать навоз в источник энергии и ценнейшее удобрение, человечество получило возможность исправить сделанные ранее ошибки и защитить свой дом, планету Земля, от надвигающейся экологической катастрофы. Из мусора навоз превратился в ценнейшее сырьё, за которым будущее энергетики.

Превратить тонны навоза в кубометры биогаза и заработать на этом

Средний свинокомплекс на 10 тысяч голов может зарабатывать до 70 млн. рублей в год на переработке своих отходов в биогаз и удобрения. Правда, биогазовая установка, внутри которой бактерии превращают навоз в «деньги», удовольствие слишком дорогое для российских фермеров, поэтому такая практика в России почти отсутствует. Предприниматель Александр Смотрицкий нашел способ радикально улучшить экономику процесса и быстро нашел покупателей своей технологии, но не в России, а на западных рынках.

На проблему переработки органических отходов мы (инициаторы проекта Александр и Андрей Смотрицкие) натолкнулись случайно: по дороге в аэропорт Екатеринбурга находится птицефабрика, которая складирует свои отходы на соседние поля. Часто в округе ощущается неприятный запах, что невольно задаешься вопросом — почему эту проблему никто не решает. Давно известно, что органические отходы, к которым относятся и пищевые остатки, и канализационные стоки, и навоз либо помёт, прекрасно сбраживаются в топливо и газ в биогазовых установках – больших емкостях без доступа воздуха. Я в то время занимался экспериментальной теплофизикой, а отец, инженер со стажем, обладал богатым опытом: его разработки применяются в самых разных сферах – от медицинских учреждений до предприятий тяжелой промышленности.

Изучив проблему, мы выяснили, что в России установки для промышленной переработки биологических отходов не распространены из-за низкой производительности. Применять их дорого из-за слишком длительной (брожение может занимать 90 и более дней) и неполной переработки сырья.

удобрение, получаемое на выходе, содержит 95-98% воды и лишь 2-5% полезных компонентов. При столь длительном брожении необходимо строительство большого по размерам реактора –дорогостоящей конструкции.

Мы выдвинули гипотезу, что проблему длительной и неполной переработки сырья можно решить, заранее превращая волокнистые отходы в однородную массу, с которой бактерии справляются намного быстрее. Биогазовую установку можно сравнить с системой пищеварения, которая работает неэффективно из-за того, что у нее нет зубов. Блок предварительной подготовки биомассы — это «зубы», позволяющие установке переваривать отходы быстрее и эффективнее.

На собственные средства мы в течение нескольких лет разработали и испытали лабораторный образец устройства подготовки биомассы, затем – предпромышленный прототип и провели испытания на биогазовой установке в Оренбургской области. Позже, с привлечением Фонда посевных инвестиций РВК создали промышленные варианты системы.

Вторая часть технологии позволяет конвертировать жидкое удобрение, производимое биогазовой установкой, в сухое удобрение и воду, пригодную для повторного использования – реализована в другом модуле, который устанавливается уже на выходе биогазовой установки. Это решение также прошло схожий цикл развития от лабораторных образцов. Именно органическое удобрение, которое получается на выходе и содержит не только минеральные компоненты, но и до 20% гуминовых соединений, и дало название всему проекту – WiseSoil.

В 2015 мы получили 20 млн. рублей от ФПИ РВК и группы частных инвесторов. Пилотные проекты начинались с нескольких площадок в Оренбургской, Кировской, Челябинской областях. Затем мы перешли на пилотные проекты на объектах иностранных заказчиков в Финляндии, Чехии, США. Также на раннем этапе большое содействие в упаковке продукта и выстраивании взаимоотношений с инвесторами оказали акселераторы GenerationS, и Cleantechopen в которых команда участвовала в 2013-2014 гг.

Уникальность технологии

Мы были не единственными, кто поставил задачу оптимизировать работу биогазовых установок – американская DuPont, немецкие Lehmann Maschinenbau и Hielscher уже разрабатывали технологии для решения задачи подготовки биомассы. Однако они ограничиваются одним, максимум двумя способами воздействия при подготовке отходов и требуют гораздо больших энергозатрат.

В свою очередь, модуль WiseSoil объединяет 5 типов воздействия на биомассу в едином устройстве, за счет чего на обработку сырья тратится очень мало энергии по сравнению с решениями конкурентов. На этапе отработки решений и прототипирования бывают проблемы с качеством элементов, изготавливаемых технологическими партнёрами. Для решения этой проблемы мы ввели систему постоянного мониторинга качества деталей, и покупных компонентов. До действительно массового производства мы пока не дошли – на данном этапе у нас, скорее, мелкосерийное производство. Но объем серии постоянно растёт. Чем больше серия, тем проще организовать все производственные процессы, так что основные производственные сложности остались на этапе разработки прототипов.

Первый модуль WiseSoil мы продали в 2016 году предприятию по производству спирта из кукурузного зерна в Канзасе за 20 тыс. долларов. Это стало для нас неожиданностью сразу по нескольким причинам. Во-первых, в качестве потенциальных клиентов мы рассматривали в первую очередь биогазовые установки, перерабатывающие отходы свиноферм, птицефабрик, водоканалов. Во-вторых, с первых переговоров на выставке Biomass Conference до установки модуля прошло всего три месяца: исключительная скорость для такого консервативного рынка и требующего столь многих согласований процесса. Возможность поучаствовать в этой выставке, как и в ряде других мероприятий (SLUSH, Energy Decentral и других) мы получили благодаря поддержке Сколково.

В 2017 году объем продаж вырос в 15 раз — модули WiseSoil купили предприятия из России, Казахстана, Великобритании и Южной Кореи.

В Европе насчитывается около 20 тысяч биогазовых установок, поэтому у нас есть все шансы закрепиться на этом рынке. Если система подготовки сырья для биогазовой установки от поставщика из Германии обходится в 200 тыс. евро, а наша – в 30-40, то здесь мы получаем серьезное конкурентное преимущество.

Если говорить о России, то у нас отрасль утилизации органических отходов находится в зачаточном состоянии. Российским фермерам, чтобы использовать нашу технологию, нужно сначала приобрести саму биогазовую установку (далее – БГУ). Европейская биогазовая установка для крупного хозяйства стоит. обойдется в сотни миллионов рублей. Отечественный поставщик БГУ – компания «СельхозБиоГаз» – предоставляет БГУ в несколько раз дешевле и имеет ряд успешных внедрений, но пока имеет очень мало заказов из-за недоверия предпринимателей к самой идее, несмотря на то, что средняя свиноферма может получать 70 млн. рублей в год за счёт переработки отходов . В итоге предприятия лишаются потенциальной прибыли, и продолжают сбрасывать отходы в реки, поля, и платить за это миллионные штрафы.

В 2017 году «Биоэнергия» вышла на безубыточное производство и потенциальную прибыль мы планируем инвестировать в дальнейшее развитие. На сегодня команда состоит из пяти человек: к двум основателям добавились микробиолог и технические сотрудники, кроме того у нас есть свои представители в США и Чехии.

В данный момент мы разрабатываем и собираем модули в Уральском регионе из российских деталей, но сейчас рассматриваем возможность запуска производства части простых деталей в Китае: это может на 20-30% снизить издержки на этом этапе производства.

Одна из приоритетных задач – открытие офиса и производства в Европе, чтобы быть ближе к основным потребителям.

Что касается Российского рынка, то здесь также просматриваются перспективы. в последнее время вступил в силу ряд законов, стимулирующих и российские предприятия обратить внимание на переработку отходов. Поскольку мы – одна из немногих отечественных компаний, создающих продукты для повышения эффективности БГУ, то при возникновении какого-либо серьезного рынка переработки органических отходов в России наш задел позволит занять существенную часть рынка. Уже сейчас мы совместно с компаниями, производящими биогазовые установки, готовы предлагать владельцам свинокомплексов, птицефабрик, ферм КРС, комплексное решение по конвертации отходов в электрическую и тепловую энергию, либо сжиженный биометан, и высококачественное сухое удобрение. Такое решение, в отличие от традиционной биогазовой установки, окупается на 50-70% быстрее, и позволяет владельцу предприятия уже сейчас избежать серьезных штрафов за нарушение законодательства.

Скинул данную статью другу, работающему в сфере животноводства. Вот что он мне ответил:
«если бы это все было так, им бы дали нобелевскую премию и об этой технологии знали бы все ))) к нам периодически приходят такие энтузиасты и некоторых мы даже пускаем на предприятия, и даже без денег и за свой счет подвозим «сырье» ))) еще не один не проработал больше года ))) у всех возникают непредвиденные сложности разной природы )))) основная и ключевая идея всех этих контор, что мы как производители должны платить за утилизацию чем государству за экологию, в этой статье тоже эта не хитрая мысль промелькнула, и мы в целом не против, нам важна экология, но проблема в том, что связавшись с такими конторами, мы платим и им и за экологию ))) а это нам не нравится ))) мы готовы подарить им 70 млн. руб. в год и даже больше. у нас фермы не на 10 тыс. голов, а на 250 тыс. готовы отдать им весь помет и даже помочь с землей и инфраструктурой для утилизации, пусть приходят, сами ставят свое оборудование по соседству с фермой, получат от нас сырье, сами его переработают и продадут продукты переработки, будь то газ, электричество, удобрение или еще что то. пусть зарабатывают ))) желающих особо нет, хотя согласись Михаэль странно. простая математика ))) они пишут что их технология стоит 30-40 тыс. $, заработок в год 70 млн. руб. это более 1 млн. $, окупаемость за год 20 раз. золотая прям жила. где очереди. где очереди из желающих поставить около наших ферм эти установки.

Спасибо другу за внимание, но он совсем не понял, чем мы занимаемся, и смешал в комментарии цифры для разных случаев. Поэтому и с арифметикой у него не получилось. Постараюсь пояснить.

1. Наше решение – модуль, повышающий эффективность биогазовых установок. Именно такой модуль для биогазовой установки, перерабатывающей до 100 тонн сырья в сутки, стоит 30-40 тыс. евро. Заработок потребителя, поставившего такой модуль на биогазовую установку, зависит от многих факторов, но в среднем составит 15-20 тыс. евро. На наше решение и есть спрос в странах, где много биогазовых установок, в основном это европа. Есть ряд барьеров для выхода на рынок – например, все хотят сначала попробовать и убедиться в том, что технология работает. Поэтому выездные испытания на объектах зарубежных заказчиков – сейчас наша основная статья расходов. А так как мы – маленький стартап, то прогресс идет недостаточно быстро. Вместе с тем, сейчас уже есть 5 зарубежных покупателей (США, Ю. Корея, Великобритания, Казахстан), к концу года ожидаю существенного роста.

2. Оценка вырчки в 70 млн рублей прибыли в год относилась к рынку РФ. Для того, чтобы сгенерировать эту выручку, нужно построить биогазоую установку, которая будет перерабатывать отходы и производить продукты, которые можно продавать либо замещать ими те, которые покупает владелец хозяйства: электро- и тепловая энергия, биометан, органическое удобрение. Биогазовая установка для получения такой выручки может стоить около 100 млн. рублей. Мы не строим биогазовые установки, этим занимаются ряд компаний, упомянутых в статье. Но если включить наш модуль во вновь строящуюся биогазовую установку, можно снизить ее стоимость. Так как за счет ускорения сбраживания можно использовать более компактные реакторы. Кроме того, наше решение позволяет генерировать существенно больше биогаза из волокнистого сырья – например, навоза с соломой.

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.

1. Что такое биогаз
2. Преимущества процесса
3. Технология получения биогаза
4. Температурный режим функционирования бактерий
5. Подготовка сырья для заливки в реактор
6. Технология очистки газа
7. Уменьшение содержания влаги
8. Установки для получения биогаза
9. Советы по самодельному изготовлению
10. Расчет количества газа
11. Отходы биомассы после получения газа
12. 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.