Na dvore každej farmy môžete využiť nielen energiu vetra, slnka, ale aj bioplynu.
Bioplyn- plynné palivo, produkt anaeróbneho mikrobiologického rozkladu organických látok. Bioplynové technológie sú najradikálnejším, ekologickým, bezodpadovým spôsobom spracovania, využitia a dezinfekcie rôznych organických odpadov rastlinného a živočíšneho pôvodu.
Podmienky výroby a energetická hodnota bioplynu.
Tí, ktorí chcú na dvore postaviť malú bioplynovú stanicu, musia podrobne vedieť, z akej suroviny a akou technológiou je možné bioplyn získavať.
Získava sa bioplyn v procese anaeróbnej (bez prístupu vzduchu) fermentácie (rozkladu) organických látok (biomasy) rôzneho pôvodu: vtáčí trus, vrcholy, listy, slama, stonky rastlín a iný organický odpad individuálnej farmy. Zo všetkých komunálnych odpadov tak možno vyrobiť bioplyn, ktorý má schopnosť kvasiť a rozkladať sa v kvapalnom alebo mokrom stave bez kyslíka. Anaeróbne zariadenia (fermentory) umožňujú spracovať akúkoľvek organickú hmotu počas procesu v dvoch fázach: rozklad organickej hmoty (hydratácia) a jej splyňovanie.
Použitie organickej hmoty, ktorá prešla mikrobiologickým rozkladom v bioplynových staniciach zvyšuje úrodnosť pôdy, produktivitu rôznych plodín o 10-50%.
Bioplyn, ktorý sa uvoľňuje pri komplexnej fermentácii organického odpadu, pozostáva zo zmesi plynov: metán („močiarny“ plyn) - 55 - 75%, oxid uhličitý - 23 - 33%, sírovodík - 7%. Metánová fermentácia je bakteriálny proces. Hlavnou podmienkou jeho prúdenia a výroby bioplynu je prítomnosť tepla v biomase bez prístupu vzduchu, ktoré môže vzniknúť v jednoduchých bioplynových staniciach. Inštalácie sa dajú ľahko vybudovať na jednotlivých farmách vo forme špeciálnych fermentorov na fermentáciu biomasy.
V domácej farme je hlavnou organickou surovinou na nakladanie do fermentora hnoj.
V prvej fáze nakladania maštaľného hnoja do fermentačnej nádrže by doba fermentácie mala byť 20 dní, prasačí hnoj - 30 dní. Pri plnení rôznych organických komponentov sa získa viac plynu v porovnaní s plnením iba jedného komponentu. Napríklad pri spracovaní hnoja hovädzieho dobytka a hydiny môže bioplyn obsahovať až 70 % metánu, čo výrazne zvyšuje účinnosť bioplynu ako paliva. Po stabilizácii procesu kvasenia by sa surovina mala do fermentora vkladať denne, ale nie viac ako 10% z množstva v ňom spracovanej hmoty. Odporúčaná vlhkosť surovín v lete je 92-95%, v zime - 88-90%.
Vo fermentore sa spolu s produkciou plynu dekontaminuje organický odpad od patogénnej mikroflóry, dezodoruje nepríjemné pachy. Výsledný hnedý kal sa periodicky vykladá z fermentora a používa sa ako hnojivo.
Na ohrev spracovávanej hmoty sa využíva teplo, ktoré sa uvoľňuje pri jej rozklade v biofermenteri. S poklesom teploty vo fermentore sa intenzita vývoja plynu znižuje, pretože mikrobiologické procesy v organickej hmote sa spomaľujú. Spoľahlivá tepelná izolácia bioplynovej stanice (biofermentera) je preto jednou z najdôležitejších podmienok jej normálnej prevádzky.
Na zabezpečenie požadovaného režimu fermentácie sa odporúča zmiešať hnoj vložený do fermentora s horúcou vodou (najlepšie 35-40 °C). Straty tepla musia byť minimalizované aj pri periodickom prekládke a čistení fermentora. Na lepšie zahriatie fermentora môžete použiť „ skleníkový efekt". Na tento účel je nad kupolou inštalovaný drevený alebo ľahký kovový rám a pokrytý plastovým obalom. Najlepšie výsledky sa dosahujú pri teplote fermentovanej suroviny, 30-32 ° C a vlhkosti 90-95%. Na južnej Ukrajine môžu bioplynové stanice efektívne fungovať bez dodatočného ohrevu organických látok vo fermentore. V regiónoch stredného a severného pásu sa musí časť vyprodukovaného plynu v chladných obdobiach roka minúť na dohrievanie fermentovanej hmoty, čo komplikuje projektovanie bioplynových staníc. Je možné, že po prvom naplnení fermentora a spustení extrakcie plynu tento nezhorí. Pôvodne vyrobený plyn totiž obsahuje viac ako 60 % oxidu uhličitého. V takom prípade sa musí vypustiť do atmosféry a po 1-3 dňoch bude prevádzka bioplynovej stanice pokračovať v stabilnom režime.
Pri fermentácii exkrementov od jedného zvieraťa môžete získať za deň: hovädzí dobytok (živá hmotnosť 500-600 kg) - 1,5 metra kubického bioplynu, ošípané (živá hmotnosť 80-100 kg) - 0,2 metra kubického, kura alebo králik - 0,015 metra kubického
Za jeden deň fermentácie vznikne 36 % bioplynu z maštaľného hnoja a 57 % z maštaľného hnoja. Podľa množstva energie sa 1 kubický meter bioplynu rovná 1,5 kg uhlia, 0,6 kg petroleja, 2 kW / h elektriny, 3,5 kg palivového dreva, 12 kg hnojových brikiet.
Technológie bioplynu sú v Číne široko rozvinuté a aktívne sa implementujú v mnohých krajinách Európy, Ameriky, Ázie a Afriky. V západnej Európe, napríklad v Rumunsku, Taliansku, sa pred viac ako 10 rokmi začali masívne využívať malé bioplynové stanice s objemom spracovaných surovín 6-12 metrov kubických.
O takéto inštalácie začali prejavovať záujem aj majitelia domácností a fariem na Ukrajine. Na území akejkoľvek usadlosti môžete vybaviť jednu z najjednoduchších bioplynových staníc, ktoré sa napríklad používajú na jednotlivých farmách v Rumunsku. Podľa údajov uvedených na obr. 1-a je rozmerovo vybavená jama 1 a kupola 3. Jama je obložená železobetónovými doskami hrúbky 10 cm, ktoré sú omietnuté cementovou maltou a pre tesnosť prekryté živicou. Zo strešnej krytiny je zvarený zvon vysoký 3 m, v ktorého hornej časti sa bude hromadiť bioplyn. Na ochranu pred koróziou je zvon pravidelne natieraný dvoma vrstvami olejovej farby. Ešte lepšie je pokryť vnútro zvončeka červeným olovom.
V hornej časti zvona je inštalované odbočné potrubie 4 na odvod bioplynu a manometer 5 na meranie jeho tlaku. Výstup 6 plynu môže byť vyrobený z gumovej hadice, plastovej alebo kovovej rúrky.
Okolo fermentačnej jamy je usporiadaná betónová vodná tesniaca drážka 2 naplnená vodou, do ktorej je spodná strana zvona ponorená o 0,5 m.
Plyn je možné do kachlí privádzať cez kovové, plastové alebo gumené potrubia. Aby sa zabránilo prasknutiu rúrok v dôsledku zamrznutia kondenzujúcej vody v zime, používa sa jednoduché zariadenie (obr. 1-b): Rúra 2 v tvare U je v najnižšom bode spojená s potrubím 1. Výška jeho voľnej časti musí byť väčšia ako tlak bioplynu (v mm vodného stĺpca). Kondenzát 3 je vypúšťaný cez voľný koniec trubice a nebude dochádzať k úniku plynu.
V druhej verzii inštalácie (obr. 1-c) je jama 1 s priemerom 4 mm a hĺbkou 2 m vo vnútri pokrytá strešnou krytinou, ktorej plechy sú tesne zvarené. Vnútorný povrch zváranej nádrže je potiahnutý živicou pre antikoróznu ochranu. Na vonkajšej strane horného okraja betónovej nádrže je usporiadaná prstencová drážka s hĺbkou 5 až 1 m, ktorá sa zaleje vodou. Vertikálna časť kupoly 2, ktorá zakrýva nádrž, je v nej voľne inštalovaná. Drážka s vodou naliatou do nej teda slúži ako vodný uzáver. Bioplyn sa zhromažďuje v hornej časti kupoly, odkiaľ je privádzaný cez výstup 3 a následne potrubím 4 (alebo hadicou) na miesto použitia.
Kruhová nádrž 1 je naplnená asi 12 kubickými metrami organickej hmoty (najlepšie čerstvého maštaľného hnoja), ktorá sa naleje do kvapalnej frakcie hnoja (moču) bez pridania vody. Fermentor začne pracovať týždeň po naplnení. V tejto inštalácii je kapacita fermentora 12 metrov kubických, čo umožňuje postaviť ho pre 2-3 rodiny, ktorých domy sa nachádzajú v blízkosti. Takúto inštaláciu je možné postaviť na nádvorí, ak v rodine rastú býky na základe zmluvy alebo sa stará o niekoľko kráv.
Štrukturálne a technologické schémy najjednoduchších malých inštalácií sú znázornené na obr. 1-d, d, f, g. Šípky označujú technologické pohyby pôvodnej organickej hmoty, plynu a kalu. Konštrukčne môže byť kupola pevná alebo vyrobená z polyetylénovej fólie. Pevná kupola môže byť vyrobená s dlhou valcovou časťou pre hlboké ponorenie do spracovanej hmoty „plávajúca“ (obr. 1-d) alebo vložená do hydraulického tesnenia (obr. 1-e). Filmová kupola môže byť vložená do vodného uzáveru (obr. 1-e) alebo vyrobená vo forme celého lepeného veľkého vrecka (obr. 1-g). V poslednej verzii je na vrecúško vyrobené z fólie umiestnené závažie 9, aby sa vak príliš nenafúkol, ako aj na vytvorenie dostatočného tlaku pod fóliou.
Plyn, ktorý sa zhromažďuje pod kupolou alebo fóliou, je vedený potrubím na miesto použitia. Aby sa zabránilo výbuchu plynu, môže byť na výstupe inštalovaný tlakovo regulovaný ventil. Nebezpečenstvo výbuchu plynu je však nepravdepodobné, pretože pri výraznom zvýšení tlaku plynu pod kupolou sa táto zdvihne v hydraulickom tesnení do kritickej výšky a prevráti sa, čím sa uvoľní plyn.
Produkciu bioplynu je možné znížiť vďaka tomu, že sa na povrchu organických surovín vo fermentore pri jeho fermentácii vytvorí kôra. Aby neprekážal pri úniku plynu, láme sa miešaním hmoty vo fermentore. Miešanie sa môže vykonávať nie ručne, ale pripevnením kovovej vidlice na spodok kupoly. Kupola stúpa v hydraulickom tesnení do určitej výšky, keď sa hromadí plyn a klesá, keď sa používa.
Systematickým pohybom vrchlíka zhora nadol rozbijú vidlice spojené s vrchlíkom kôru.
Vysoká vlhkosť a prítomnosť sírovodíka (do 0,5%) prispieva k zvýšenej korózii kovových častí bioplynové stanice... Preto je pravidelne monitorovaný stav všetkých kovových prvkov fermentora a miesta poškodenia sú starostlivo chránené, najlepšie olovnatou červenou olovom v jednej alebo dvoch vrstvách a následne natreté v dvoch vrstvách ľubovoľnou olejovou farbou.
Ryža. 1. Schémy najjednoduchších bioplynových staníc:
a). s pyramídovou kupolou: 1 - hnojovisko; 2 - tesnenie drážka -voda; 3 - zvon na zber plynu; 4, 5 - výstup plynu; 6 - manometer;
b). zariadenie na odvod kondenzátu: 1 - plynovodné potrubie; 2 - potrubie na kondenzát v tvare U; 3 - kondenzát;
v). s kužeľovitou kupolou: 1 - hnojovisko; 2 - kupola (zvonček); 3 - rozšírená časť odbočnej rúrky; 4 - výstupné potrubie plynu; 5 - tesnenie drážka-voda;
d, e, f, g - schémy variantov najjednoduchších inštalácií: 1 - dodávka organického odpadu; 2 - nádoba na organický odpad; 3 - odberné miesto plynu pod kupolou; 4 - výstup plynu; 5 - odstraňovanie kalu; 6 - manometer; 7 - kupola vyrobená z polyetylénovej fólie; 8 - vodný uzáver; 9 - náklad; 10 - jednodielne lepené polyetylénové vrecko.
Bioplynová stanica s ohrevom fermentovanej hmoty teplom uvoľneným pri rozklade hnoja v aeróbnom fermentore je znázornené na obr. 2, obsahuje metánovú nádrž - valcovú kovovú nádobu s plniacim hrdlom 3, vypúšťacím kohútom 9, mechanickým miešadlom 5 a odbočkou 6 na odber bioplynu.
Fermentor 1 môže byť vyrobený obdĺžnikový z drevených materiálov. Na vykladanie upraveného hnoja sú bočné steny odnímateľné. Podlaha fermentora je mriežková, cez technologický kanál 10 je vháňaný vzduch z dúchadla 11. Fermentor je zhora zakrytý drevenými štítmi 2. Pre zníženie tepelných strát sú steny a dno vyrobené tepelne izolačnou vrstvou 7.
Inštalácia funguje takto. Do metatanku 4 cez Golovin 3 sa naleje vopred pripravený tekutý hnoj s vlhkosťou 88-92%, hladina tekutiny sa určí na dne plniaceho hrdla. Aeróbny fermentor 1 cez hornú otváraciu časť je naplnený podstielkovým hnojom alebo zmesou hnoja so sypkým suchým organickým plnivom (slama, piliny) s vlhkosťou 65-69%. Keď sa cez procesný kanál privádza vzduch, organická hmota sa začne vo fermentore rozkladať a uvoľňuje sa teplo. Obsah metatanku stačí zohriať. V dôsledku toho sa uvoľňuje bioplyn. Hromadí sa v hornej časti nádrže methantanu. Prostredníctvom odbočného potrubia 6 sa používa pre domáce potreby. V procese fermentácie sa hnoj v digestore premiešava pomocou mixéra 5.
Takáto inštalácia sa vyplatí za rok iba kvôli likvidácii odpadu v osobnej domácnosti.
Ryža. 2. Schéma bioplynovej stanice s vykurovaním:
1 - fermentor; 2 - drevená doska; 3 - plniace hrdlo; 4 - metatank; 5 - miešadlo; 6 - odbočné potrubie na odber vzoriek bioplynu; 7 - tepelnoizolačná vrstva; 8 - mriežka; 9 - vypúšťací ventil pre spracovanú hmotu; 10 - kanál na prívod vzduchu; 11 - dúchadlo.
Samostatná bioplynová stanica(IBGU-1) pre roľnícku rodinu s 2 až 6 kravami alebo 20-60 ošípanými, prípadne 100-300 kusmi hydiny (obr. 3). Zariadenie dokáže denne spracovať od 100 do 300 kg hnoja a vyprodukuje 100-300 kg ekologických organických hnojív a 3-12 metrov kubických bioplynu.
Na varenie pre rodinu 3-4 osôb je potrebné spáliť 3-4 metre kubické bioplynu denne, na vykurovanie domu s rozlohou 50-60 metrov štvorcových - 10-11 metrov kubických. Jednotka môže pracovať v akomkoľvek klimatickom pásme. Závod v Tule „Stroytekhnika“ a opravárenský a mechanický závod „Orlovský“ (Orel) začali svoju sériovú výrobu.
Ryža. 3. Schéma jednotlivej bioplynovej stanice IBGU-1:
1 - plniace hrdlo; 2 - miešadlo; 3 - odbočné potrubie na odber vzoriek plynu; 4 - tepelnoizolačná vrstva; 5 - odbočná rúra so žeriavom na vykladanie spracovanej hmoty; 6 - teplomer.
Farmy potrebujú palivo pre vykurovacie systémy, elektrickú energiu a ďalšie každodenné potreby. Keďže ceny energií rok čo rok neustále rastú, každý majiteľ domu alebo malého podniku sa aspoň raz zamyslel nad tým, ako si vyrobiť bioplyn doma.
Bioplynové stanice sa čoraz viac využívajú na farmách, čo vám umožňuje ušetriť peniaze za vykurovanieBioplynová stanica pre súkromný dom vám umožňuje organizovať výrobu bioplynu priamo vo vašom dvore, čo rieši problém s palivom. Pretože značné percento dedinčanov má zručnosti v práci so zváračskými a zámočníckymi nástrojmi, zdá sa, že otázka vlastnej inštalácie zariadenia na výrobu plynu je logická. Takže môžete ušetriť nielen na práci, ale aj na materiáloch, ak použijete dostupné nástroje.
Čo je bioplyn a ako vzniká: výroba a výroba
Bioplyn je látka vznikajúca pri fermentácii organického odpadu a obsahuje dostatok metánu na použitie ako palivo. Bioplyn pri spaľovaní produkuje teplo, ktoré stačí na vykurovanie domu alebo natankovanie paliva do auta. Na získanie nosiča energie sa používa hnoj, ktorý je ľahko dostupný a lacný alebo úplne zadarmo, pokiaľ ide o chov hospodárskych zvierat alebo veľkú súkromnú farmu.
Bioplyn je ekologické biopalivo, ktoré je možné vyrábať ručne, biologický plyn súvisí so zemným plynom. Plyn sa získava ako výsledok spracovania odpadu anaeróbnymi baktériami. Fermentácia prebieha v bezvzduchovej nádobe nazývanej bioreaktor. Miera produkcie bioplynu závisí od množstva odpadu naloženého do biogenerátora. Pôsobením baktérií sa zo surovín uvoľňuje zmes metánu a oxidu uhličitého s niektorými nečistotami iných plynných látok. Vzniknutý plyn sa z bioreaktora odvádza, čistí a využíva pre vlastnú potrebu. Spracované suroviny sa na konci procesu stávajú hnojivom, ktoré sa používa na zlepšenie úrodnosti pôdy. Výroba bioplynu je výhodná pre podniky zaoberajúce sa chovom hospodárskych zvierat, ktoré majú voľný prístup k hnoju a inému organickému odpadu.
Výhody spaľovania paliva z hnoja (farmárske hnojivo) na vykurovanie: elektrina z metánu
- Efektívne a ekologické nakladanie s odpadom
- Dostupnosť surovín na výrobu plynu vo vidieckych oblastiach
- Schopnosť zorganizovať uzavretý cyklus bezodpadovej výroby plynu a hnojív z hnoja
- Nevyčerpávajúci sa samoobnovujúci zdroj surovín
Ako postaviť bioreaktor (inštaláciu) vlastnými rukami
Bioplynové stanice, ktoré extrahujú plyn z hnoja, sa dajú ľahko zostaviť vlastnými rukami na vašom vlastnom mieste. Pred zostavením bioreaktora na spracovanie hnoja sa oplatí nakresliť výkresy a starostlivo preštudovať všetky nuansy, pretože Nádoba obsahujúca veľké množstvo výbušného plynu môže byť zdrojom veľkého nebezpečenstva, ak sa používa nesprávne alebo ak sa vyskytnú chyby v návrhu inštalácie.
Schéma výroby bioplynuObjem nádrže bioreaktora sa vypočíta na základe množstva suroviny, ktorá sa používa na získanie metánu. Aby boli pracovné podmienky optimálne, je kapacita reaktora naplnená odpadom aspoň z dvoch tretín. Na tieto účely sa používa jama veľkej hĺbky. Aby bola tesnosť vysoká, steny jamy sú vystužené betónom alebo vystužené plastom, niekedy sú do jamy inštalované betónové krúžky. Povrch stien je ošetrený roztokmi izolujúcimi vlhkosť. Tesnosť je predpokladom efektívnej prevádzky zariadenia. Čím lepšie je nádoba izolovaná, tým vyššia je kvalita a množstvo. Okrem toho sú produkty rozkladu odpadu jedovaté a v prípade úniku môžu byť zdraviu škodlivé.
V nádobe na odpad je nainštalovaný mixér. Zodpovedá za premiešanie odpadu počas fermentácie, zamedzenie nerovnomerného rozloženia surovín a vzniku kôrky. V smere toku za miešačom je do hnoja inštalovaná drenážna konštrukcia, ktorá uľahčuje vypúšťanie plynu do zásobníka a zabraňuje úniku. Plyn je potrebné odstrániť z bezpečnostných dôvodov, ako aj z dôvodu zlepšenia kvality hnojív zostávajúcich v reaktore po dokončení spracovania. V spodnej časti reaktora je vytvorený otvor pre. Otvor je vybavený tesným krytom, aby zariadenie zostalo utesnené.
Ako zabezpečiť aktívnu fermentáciu biomasy doma pomocou generátora a ďalších zariadení: spracovanie odpadu, zloženie a extrakcia
Aby proces spracovania v bioreaktore prebiehal rýchlejšie, je potrebný ohrev. Teplota okolia je dostatočná na to, aby spracovanie hnoja prebehlo bez pomoci. Pri nepriaznivých poveternostných podmienkach však v zimnom období mini-bioplynová stanica potrebuje dodatočný zdroj tepla, inak je výroba plynu nemožná. Aby baktérie premenili odpad na plyn, teplota v reaktore musí byť vyššia ako 38 stupňov Celzia. Nie je ťažké získať bioplyn vlastnými rukami, hlavnou vecou je poznať určité výrobné pravidlá.
Nádrž sa ohrieva pomocou špirály, ktorá je umiestnená pod reaktorom, alebo inštaláciou elektrických ohrievačov na priame ohrievanie nádrže. premeny odpadu na plyn sú už v surovinách. Na aktiváciu mikroorganizmov a spustenie procesu výroby bioplynu musí byť teplota v nádrži dostatočná na fermentáciu. Pre uľahčenie kontroly dodržiavania teplotných podmienok je k reaktoru pripojený automatický ohrev. Ohrieva nádobu pri nakladaní paliva na požadovanú teplotu a vyhrievanie vypne, keď sa dosiahne požadovaná značka na teplomere. Zariadenie na reguláciu teploty, ktoré sa dá ľahko nájsť v obchode s plynovými zariadeniami, sa vyrovná s úlohou automatického ohrievača.
Modul regulácie teploty. Dá sa kúpiť v každom železiarstveSprávne odstránenie plynu z bioreaktora: výkresy, použitie technológie
Pre ľahké odstránenie vzniknutého plynu z nádrže sú bioplynové stanice vybavené množstvom zariadení:
- Vertikálne umiestnené plastové rúrky s veľkým počtom otvorov na uľahčenie separácie plynu od surovín. Horná časť potrubia by mala vyčnievať nad odpadovú hmotu, čo umožňuje voľný únik plynu.
- Film, ktorý sa položí na nádobu a vytvára dojem skleníkového efektu. Udržuje požadovanú teplotu vo vnútri nádoby a tiež zabraňuje zmiešaniu plynu so vzduchom.
Niekedy je vrchná časť nádoby pokrytá kupolou z betónu alebo iného materiálu. Aby taká kupola neodletela pod vplyvom tlaku výsledného plynu, je starostlivo pripevnená k konštrukcii previazaná káblami.
- V hornej časti reaktora je umiestnené výstupné potrubie plynu. Rúrka je vybavená tesným uzamykacím mechanizmom, aby nenarušila tesnosť konštrukcie. Novo uvoľnený bioplyn vstupujúci do výstupného potrubia je nasýtený vodnou parou a obsahuje veľa nečistôt. vzniká kondenzáciou: keď sa ochladí na teplotu okolia, voda sa usadzuje vo forme kondenzácie na stenách potrubia. Aby sa zabránilo korózii, je vypúšťacie potrubie umiestnené tak, aby uľahčilo odstraňovanie kondenzátu cez separátor.
- Aby sa zbavil bioplynu zo sírovodíkových nečistôt, je na jeho ceste do úložiska nainštalovaný filter zo špeciálne upraveného aktívneho uhlia, v ktorom je zmes oxidovaná na síru a usadzuje sa v sorbente.
POZRI SI VIDEO
Vlastnoručne zostavená bioplynová stanica, ktorá doma spracováva hnoj na bioplyn, výrazne znižuje náklady na platbu za kúrenie a elektrinu. Takáto inštalácia zníži náklady na poskytovanie tepla súkromnému domu, zníži náklady na poľnohospodárske výrobky, a tým zvýši ziskovosť farmy. - schopnosť premeniť odpad na zdroj energie a alternatívu k zemnému plynu. Bioplyn je ekologický a moderný.
Malé inštalácie je možné namontovať aj doma. Aby som odbočil, poviem, že získavanie bioplynu vlastnými rukami nie je nejaký nový vynález. Dokonca aj v dávnych dobách sa bioplyn aktívne získaval doma v Číne. Táto krajina je stále lídrom v počte bioplynových staníc. Ale tu ako vyrobiť bioplynovú stanicu vlastnými rukamičo je na to potrebné, koľko to bude stáť - to všetko sa pokúsim povedať v tomto a nasledujúcich článkoch.
Predbežný výpočet bioplynovej stanice
Pred pristúpením k nákupu alebo vlastnej montáži bioplynovej stanice je potrebné adekvátne posúdiť dostupnosť surovín, ich druh, kvalitu a možnosť nepretržitej dodávky. Nie každá surovina je vhodná na výrobu bioplynu. Suroviny, ktoré nie sú ako:
- suroviny s vysokým obsahom lignínu;
- suroviny, ktoré obsahujú piliny z ihličnatých stromov (s prítomnosťou živíc)
- s vlhkosťou presahujúcou 94%
- hnijúci hnoj, ako aj suroviny s plesňou alebo syntetické saponáty.
Ak je surovina vhodná na spracovanie, môžete začať určovať objem bioreaktora. Celkový objem surovín pre mezofilný režim (teplota biomasy sa pohybuje od 25-40 stupňov, najbežnejší režim) nepresahuje 2/3 objemu reaktora. Denná dávka nie je väčšia ako 10% z celkovo naložených surovín.
Akákoľvek surovina sa vyznačuje tromi dôležitými parametrami:
- hustota;
- obsah popola;
- vlhkosť.
Posledné dva parametre sú určené zo štatistických tabuliek. Suroviny sa riedia vodou, aby sa dosiahla vlhkosť 80-92%. Pomer množstva vody a surovín sa môže pohybovať od 1:3 do 2:1. To sa robí, aby substrát získal požadovanú tekutosť. Tie. zabezpečiť priechod substrátu potrubím a možnosť jeho premiešania. Pre malé bioplynové stanice je dovolené, aby sa hustota substrátu rovnala hustote vody.
Skúsme na príklade určiť objem reaktora.
Povedzme, že farma má 10 kusov dobytka, 20 ošípaných a 35 sliepok. Exkrementy za deň: 55 kg z 1 hovädzieho dobytka, z 1 ošípanej - 4,5 kg a 0,17 kg z kurčiat. Objem denného odpadu bude: 10x55 + 20x4,5 + 0,17x35 = 550 + 90 + 5,95 = 645,95 kg. Zaokrúhlime na 646 kg. Obsah vlhkosti v exkrementoch ošípaných a hovädzieho dobytka je 86 % a v trusu kurčiat 75 %. Na dosiahnutie 85 % vlhkosti kuracieho hnoja je potrebné pridať 3,9 litra vody (asi 4 kg).
Ukazuje sa, že denná nakladacia dávka surovín bude cca 650 kg. Plné zaťaženie reaktora: OC = 10 x 0,65 = 6,5 tony a objem reaktora OR = 1,5 x 6,5 = 9,75 m³. Tie. budeme potrebovať reaktor s objemom 10 m³.
Výpočet výnosu bioplynu
Tabuľka na výpočet výkonu bioplynu v závislosti od druhu suroviny.
| Druh suroviny | Výkon plynu, m³ na 1 kg sušiny | Výkon plynu m³ na 1 tonu pri 85% vlhkosti |
| Hnoj dobytka | 0,25-0,34 | 38-51,5 |
| Prasací hnoj | 0,34-0,58 | 51,5-88 |
| Vtáčí trus | 0,31-0,62 | 47-94 |
| Konský trus | 0,2-0,3 | 30,3-45,5 |
| Ovčí trus | 0,3-0,62 | 45,5-94 |
Ak vezmeme rovnaký príklad, potom vynásobíme hmotnosť každého druhu suroviny príslušnými tabuľkovými údajmi a sčítame všetky tri zložky, dostaneme výťažok bioplynu rovnajúci sa približne 27-36,5 m³ za deň.
Aby som mohol navigovať požadované množstvo bioplynu, poviem, že priemerná rodina so 4 ľuďmi bude potrebovať 1,8-3,6 m³ na varenie. Na ohrev miestnosti 100 m² - 20 m³ bioplynu za deň.
Inštalácia a výroba reaktora
Ako reaktor možno použiť kovovú nádrž, plastovú nádobu, alebo ju postaviť z tehál, betónu. Niektoré zdroje uvádzajú, že uprednostňovaným tvarom je valec, zatiaľ čo hranaté konštrukcie postavené z kameňa alebo tehál vytvárajú praskliny v dôsledku tlaku surovín. Bez ohľadu na tvar, materiál a miesto inštalácie musí reaktor:
- byť vodotesné a plynotesné. V reaktore by nemalo dochádzať k miešaniu vzduchu s plynom. Medzi krytom a telesom musí byť tesnenie z utesneného materiálu;
- byť tepelne izolovaný;
- odolávať všetkým zaťaženiam (tlak plynu, hmotnosť atď.);
- mať poklop na opravu.
Inštalácia a výber tvaru reaktora sa robí pre každú farmu individuálne.
Tvorivý motív DIY bioplynová stanica veľmi rozsiahle. Preto sa v tomto článku zastavím. V ďalšom článku si povieme o výbere zvyšných prvkov bioplynovej stanice, cenách a kde sa dá kúpiť.
Lacný zdroj energie si môžete zaobstarať sami, doma – stačí si len zložiť bioplynovú stanicu. Ak pochopíte princíp jeho fungovania a zariadenia, nie je ťažké to urobiť. Zmes, ktorú vyrába, obsahuje veľké množstvo metánu (v závislosti od suroviny až 70 %), takže má široké uplatnenie.
Tankovanie plynových fliaš automobilov ako paliva pre vykurovacie kotly nie je úplný zoznam všetkých možných možností použitia hotového výrobku. Ako zostaviť bioplynovú stanicu vlastnými rukami, je náš príbeh.
Existuje niekoľko dizajnov jednotky. Pri výbere jedného alebo druhého inžinierskeho riešenia musíte pochopiť, ako daná inštalácia vyhovuje miestnym podmienkam. Toto je hlavné kritérium na posúdenie realizovateľnosti inštalácie. Plus k tomu - jeho vlastné schopnosti, to znamená, aký druh surovín a v akom objeme sa ukáže byť použitý, čo je možné urobiť vlastnými rukami.
Bioplyn sa získava rozkladom organickej hmoty, ale jeho „výťažnosť“ (v objemovom vyjadrení), a teda aj účinnosť zariadenia, závisí od toho, čo presne sa do neho naloží. Tabuľka obsahuje príslušné informácie (približné údaje), ktoré pomôžu určiť výber konkrétneho inžinierskeho riešenia. Užitočné budú aj niektoré vysvetľujúce grafy.
Možnosti dizajnu
S ručným vkladaním surovín, bez zahrievania a miešania
Pre domáce použitie sa tento model považuje za najpohodlnejší. Pri kapacite reaktora 1 až 10 m³ bude denne potrebných asi 50 - 220 kg hnoja. Z toho musíte postupovať a určiť veľkosť nádoby.
Inštalácia je inštalovaná v zemi, takže je na to potrebná malá základová jama. V súlade s jeho odhadovanými rozmermi je na mieste vybrané miesto. Zloženie a účel všetkých prvkov obvodu nie je ťažké pochopiť.
Funkcia inštalácie
Po inštalácii reaktora na miesto je potrebné skontrolovať jeho tesnosť. Potom sa kov natrie (najlepšie mrazuvzdornou kompozíciou) a izoluje.
- Odpad sa odstraňuje prirodzene - buď v procese plnenia novej časti, alebo s prebytkom plynu v reaktore so zatvoreným ventilom. Kapacita nádoby na zber odpadu by preto nemala byť menšia ako kapacita pracovnej nádoby.
- Napriek jednoduchosti zariadenia a príťažlivosti pre vlastnú montáž, vzhľadom na skutočnosť, že nie je k dispozícii miešanie hmoty a vykurovanie, je vhodné prevádzkovať túto možnosť inštalácie v oblastiach s miernym podnebím, to znamená hlavne v južne od Ruska. Hoci s kvalitnou tepelnou izoláciou, v podmienkach, keď sú podzemné vodné vrstvy hlboké, je tento dizajn celkom vhodný pre strednú zónu.
Neohrievané, ale miešané
Takmer to isté, len malá úprava, ktorá výrazne zvyšuje produktivitu inštalácie.
Ako vytvoriť mechanizmus? Pre tých, ktorí sa montovali napríklad vlastnými rukami, to nie je problém. V reaktore bude potrebné namontovať hriadeľ s lopatkami. Preto je potrebné nainštalovať nosné ložiská. Ako prenosový článok medzi hriadeľom a pákou je dobré použiť reťaz.
Bioplynovú stanicu je možné prevádzkovať takmer vo všetkých regiónoch, s výnimkou severných oblastí. Ale na rozdiel od predchádzajúceho modelu vyžaduje dohľad.
Miešanie + zahrievanie
Tepelné pôsobenie na biomasu zvyšuje intenzitu v nej prebiehajúcich rozkladných a fermentačných procesov. Bioplynová jednotka je pri použití všestrannejšia, pretože môže pracovať v dvoch režimoch - mezofilnom a termofilnom, to znamená v teplotnom rozsahu (približne) 25 - 65 ºС (pozri grafy vyššie).
V tomto diagrame kotol beží na výsledný plyn, aj keď to nie je jediná možnosť. Vykurovanie biomasou sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi, pretože je pohodlnejšie zorganizovať ho pre majiteľa.
Automatizované možnosti
Rozdiel medzi touto schémou je v tom, že je pripojená k inštalácii. To vám umožní akumulovať zásoby plynu a nespotrebovať ho okamžite na určený účel. Jednoduché použitie spočíva aj v tom, že takmer každý teplotný režim je vhodný na intenzívne kvasenie.
Táto inštalácia je ešte efektívnejšia. Pri podobnom objeme reaktora je schopný spracovať až 1,3 tony surovín za deň. „Zodpovedá“ za to nakladanie, miešanie – pneumatika. Výsypný kanál umožňuje odvoz odpadu buď do násypky na krátkodobé uskladnenie, alebo do mobilných kontajnerov na okamžité odvoz. Napríklad na hnojenie polí.
Pre domáce použitie sú tieto možnosti pre bioplynovú stanicu sotva vhodné. Ich inštalácia a dokonca aj vlastnými rukami je oveľa náročnejšia. Ale pre malú farmu - dobré riešenie.
Mechanizovaná bioplynová stanica
Rozdiel od predchádzajúcich modelov je v prídavnej nádrži, v ktorej prebieha predbežná príprava surovej hmoty.
Prívod do násypky a potom do reaktora je vyrobený zo stlačeného bioplynu. Používa sa aj na vykurovanie.
Jediná vec, ktorá je potrebná pri montáži niektorej z inštalácií vlastnými rukami, sú presné technické výpočty. Možno sa budete musieť poradiť s odborníkom. Zvyšok je celkom jednoduchý. Ak sa aspoň jeden z čitateľov zaujíma o bioplynovú jednotku a zostavuje ju samostatne, znamená to, že autor na tomto článku nepracoval márne. Veľa štastia!
