Domáca bioplynová stanica typu Urob si sám. Bioplynové stanice. Práca a zariadenie. Bioplyn a aplikácia Schéma zariadenia na bioplyn pre súkromný dom

Prezentovaný bol teoretický základ výroby metánu z biomasy anaeróbnou digesciou.

Bola vysvetlená úloha baktérií pri postupnej premene organických látok s popisom nevyhnutných podmienok pre čo najintenzívnejšiu produkciu bioplynu. Tento článok poskytne praktické implementácie bioplynových staníc s popisom niektorých podomácky vyrobených návrhov.

Keďže ceny energií rastú a mnohí majitelia chovov hospodárskych zvierat a malých fariem majú problémy s likvidáciou odpadu, sú na predaj priemyselné komplexy na výrobu bioplynu a malé bioplynové stanice pre súkromné domy. Používateľ internetu si pomocou vyhľadávačov ľahko nájde cenovo dostupné hotové riešenie tak, aby bioplynová stanica a jej cena vyhovovala potrebám, skontaktuje sa s dodávateľmi zariadení a dohodne si stavbu generátora bioplynu doma alebo na farme.

Priemyselný komplex na výrobu bioplynu

Bioreaktor – základ bioplynovej stanice

Nádoba, v ktorej dochádza k anaeróbnemu rozkladu biomasy sa nazýva tzv bioreaktor, fermentor, alebo metánová nádrž. Bioreaktory môžu byť úplne utesnené, s pevnou alebo plávajúcou kupolou a majú dizajn potápačského zvonu. Zvonové psychrofilné (nevyžadujúce ohrev) bioreaktory majú podobu otvoreného zásobníka s kvapalnou biomasou, do ktorého je ponorená nádoba vo forme valca alebo zvona, kde sa zbiera bioplyn.

Zozbieraný bioplyn vyvíja tlak na fľašu, čo spôsobuje, že stúpa nad nádrž. Zvon teda slúži aj ako zásobník plynu - dočasné úložisko vzniknutého plynu.

Bioreaktor s plávajúcou kupolou

Nevýhodou zvonovej konštrukcie bioplynového reaktora je nemožnosť miešania substrátu a jeho ohrevu v chladných obdobiach roka. Negatívnym faktorom je aj silný zápach a nehygienické podmienky spôsobené odkrytým povrchom časti podkladu.

Okrem toho časť vzniknutého plynu unikne do atmosféry a znečistí životné prostredie. Preto sa tieto bioreaktory používajú iba v remeselných bioplynových staniciach v chudobných krajinách s horúcim podnebím.

Ďalší príklad bioreaktora s plávajúcou kupolou

Aby sa zabránilo znečisťovaniu životného prostredia a eliminovali nepríjemné pachy, reaktory v bioplynových staniciach pre domácnosti a veľké priemyselné odvetvia sú navrhnuté s pevnou kupolou. Tvar konštrukcie v procese tvorby plynu nemá veľký význam, ale pri použití valca s kupolovitou strechou sa dosahujú značné úspory stavebných materiálov. Bioreaktory s pevnou kupolou sú vybavené potrubím na pridávanie nových dávok biomasy a výber použitého substrátu.

Typ bioreaktora s pevnou kupolou

Hlavné typy bioplynových staníc

Keďže najprijateľnejším dizajnom je pevná kupola, väčšina hotových riešení bioreaktorov je tohto typu. V závislosti od spôsobu plnenia majú bioreaktory rôzne konštrukcie a delia sa na:

Porciový, s jednorazovým naložením všetkej biomasy a následným úplným vyložením po spracovaní surovín. Hlavnou nevýhodou tohto typu bioreaktora je nerovnomerné uvoľňovanie plynu počas spracovania substrátu;
kontinuálne nakladanie a vykladanie surovín, čím sa dosiahne rovnomerné uvoľňovanie bioplynu. Vďaka konštrukcii bioreaktora sa počas nakladania a vykladania nezastavuje produkcia bioplynu a nedochádza k únikom, keďže potrubia, cez ktoré sa biomasa pridáva a odoberá, sú vyrobené vo forme vodného uzáveru, ktorý zabraňuje úniku plynu.

Príklad vsádzkového bioreaktora

Dávkové bioplynové reaktory môžu mať akúkoľvek konštrukciu, ktorá zabraňuje úniku plynu. Napríklad v Austrálii boli svojho času obľúbené kanálové metánové nádrže s elastickou nafukovacou strechou, kde mierny pretlak vo vnútri bioreaktora nafúkol bublinu vyrobenú z odolného polypropylénu. Po dosiahnutí určitej úrovne tlaku vo vnútri bioreaktora sa spustil kompresor, ktorý odčerpával vyrobený bioplyn.

Kanálové bioreaktory s elastickým držiakom plynu

Typ fermentácie v tejto bioplynovej stanici môže byť mezofilný (s nízkym ohrevom). Vzhľadom na veľkú plochu nafukovacej kupoly je možné kanálové bioreaktory inštalovať iba vo vykurovaných miestnostiach alebo v oblastiach s horúcou klímou. Výhodou konštrukcie je, že nie je potrebný medziprijímač, ale veľkou nevýhodou je zraniteľnosť pružnej kupoly voči mechanickému poškodeniu.

Veľký kanálový bioreaktor s elastickým zásobníkom plynu

V poslednej dobe získavajú na popularite vsádzkové bioreaktory so suchou fermentáciou hnoja bez pridávania vody do substrátu. Keďže maštaľný hnoj má svoju vlhkosť, pre život organizmov bude dostatočná, hoci intenzita reakcií sa zníži.

Bioreaktory suchého typu vyzerajú ako uzavretá garáž s tesne zatvárajúcimi dverami. Biomasa sa vkladá do reaktora pomocou čelného nakladača a zostáva v tomto stave, kým sa nedokončí celý cyklus tvorby plynu (asi šesť mesiacov), bez potreby pridávať substrát alebo ho miešať.

Dávkový bioreaktor s plnením cez hermeticky uzavreté dvere

DIY bioplynová stanica

Je potrebné poznamenať, že vo väčšine bioreaktorov je spravidla utesnená iba zóna tvorby plynu a kvapalná biomasa na vstupe a výstupe je pod atmosférickým tlakom. Nadmerný tlak vo vnútri bioreaktora premiestňuječasť tekutého substrátu do trysiek, preto je v nich hladina biomasy o niečo vyššia ako vo vnútri nádoby.

Červené čiary v diagrame označujú rozdiel v hladinách v bioreaktore a potrubiach

Tieto návrhy domácich bioreaktorov sú obľúbené medzi ľudovými remeselníkmi, ktorí samostatne vyrábajú bioplynové stanice vlastnými rukami pre domácnosť, čo umožňuje opakované manuálne nakladanie a vykladanie substrátu. Pri výrobe bioreaktorov vlastnými rukami mnohí remeselníci experimentujú s úplne utesnenými nádobami, pričom ako držiak plynu používajú niekoľko gumových trubíc z pneumatík veľkých vozidiel.

Výkres plynového držiaka vyrobeného z duší traktora

Vo videu nižšie nadšenec domácej výroby bioplynu na príklade sudov naplnených vtáčím trusom dokazuje možnosť skutočne si vyrobiť horľavý plyn doma spracovaním odpadu z hydinárne na užitočné hnojivo. Jediná vec, ktorá sa dá pridať k dizajnu opísanému v tomto videu, je, že na domáci bioreaktor musíte nainštalovať tlakomer a poistný ventil.

Výpočty produktivity bioreaktorov

Množstvo bioplynu je dané hmotnosťou a kvalitou použitých surovín. Na internete nájdete tabuľky, ktoré uvádzajú množstvo odpadu vyprodukovaného rôznymi zvieratami, no pre majiteľov, ktorí musia každý deň odstraňovať hnoj, je táto teória zbytočná, pretože vďaka vlastnej praxi poznajú množstvo a hmotnosť. budúci substrát. Na základe dostupnosti surovín obnoviteľných každý deň je možné vypočítať požadovaný objem bioreaktora a denný produkciu bioplynu.

Tabuľka na získanie množstva hnoja od niektorých zvierat s približným výpočtom výťažnosti bioplynu

Po vykonaní výpočtov a schválení návrhu bioreaktora sa môže začať s jeho výstavbou. Materiálom môže byť železobetónová nádoba zaliata do zeme, alebo murivo utesnené špeciálnym náterom, ktorý sa používa na ošetrenie bazénov.

Hlavnú nádrž domácej bioplynovej stanice je možné postaviť aj zo železa potiahnutého antikoróznym materiálom. Malé priemyselné bioreaktory sa často vyrábajú z veľkoobjemových, chemicky odolných plastových nádrží.

Stavba bioreaktora z muriva

V priemyselných bioplynových staniciach sa na korekciu chemického zloženia substrátu a úrovne jeho kyslosti používajú elektronické riadiace systémy a rôzne činidlá a do biomasy sa pridávajú špeciálne látky - enzýmy a vitamíny, ktoré stimulujú reprodukciu a životnú aktivitu mikroorganizmov vo vnútri bioreaktora. . V procese rozvoja mikrobiológie sa vytvárajú stále stabilnejšie a efektívnejšie kmene metanogénnych baktérií, ktoré je možné zakúpiť od spoločností zaoberajúcich sa výrobou bioplynu.

Graf ukazuje, že pri použití enzýmov dochádza k maximálnej výťažnosti bioplynu dvakrát rýchlejšie

Potreba odčerpávania a čistenia bioplynu

Neustála produkcia plynu v bioreaktore akejkoľvek konštrukcie vedie k potrebe odčerpávať bioplyn. Niektoré primitívne bioplynové stanice môžu spaľovať výsledný plyn priamo v horáku inštalovanom v blízkosti, ale nestabilita pretlaku v bioreaktore môže viesť k zmiznutiu plameňa s následným uvoľnením. jedovatý plyn. Použitie takejto primitívnej inštalácie na bioplyn pripojenej k sporáku je kategoricky neprijateľné z dôvodu možnosti otravy toxickými zložkami nevyčisteného bioplynu.

Plameň horáka pri spaľovaní bioplynu musí byť čistý, rovnomerný a stabilný.

Preto takmer každá schéma inštalácie bioplynu zahŕňa zásobníky plynu a systém čistenia plynu. Ako domáci čistiaci komplex môžete použiť vodný filter a domácu nádobu naplnenú kovovými hoblinami alebo zakúpiť profesionálne filtračné systémy. Nádobu na dočasné uskladnenie bioplynu je možné vyrobiť z duší z pneumatík, z ktorých sa plyn čas od času odčerpáva kompresorom do štandardných propánových fliaš na uskladnenie a následné použitie.

V niektorých afrických krajinách sa na skladovanie a prepravu bioplynu používajú nafukovacie plynové zásobníky vo forme vankúša

Ako alternatívu k povinnému používaniu plynovej nádrže možno považovať vylepšený bioreaktor s plávajúcou kupolou. Zlepšenie spočíva v pridaní koncentrickej prepážky, ktorá tvorí vodnú kapsu, ktorá pôsobí ako vodný uzáver a zabraňuje kontaktu biomasy so vzduchom. Tlak vo vnútri plávajúcej kupoly bude závisieť od jej hmotnosti. Prechodom plynu cez čistiaci systém a reduktor je možné ho použiť v kachliach pre domácnosť a pravidelne ho odvzdušňovať z bioreaktora.

Bioreaktor s plávajúcou kupolou a vreckom na vodu

Mletie a miešanie substrátu v bioreaktore

Miešanie biomasy je dôležitou súčasťou procesu výroby bioplynu a poskytuje baktériám prístup k živinám, ktoré sa môžu hromadiť na dne digestora. Aby sa častice biomasy v bioreaktore lepšie premiešali, musia sa pred naložením do metánovej nádrže rozdrviť mechanicky alebo ručne. V súčasnosti sa v priemyselných a domácich bioplynových staniciach používajú tri spôsoby miešania substrátu:

mechanické miešadlá poháňané elektromotorom alebo ručne;
cirkulačné miešanie pomocou čerpadla alebo vrtule čerpajúcej substrát vo vnútri bioreaktora;
prebublávacie miešanie využívajúce preplachovanie kvapalnej biomasy existujúcim bioplynom. Nevýhodou tohto spôsobu je tvorba peny na povrchu podkladu.

Šípka označuje miešaciu cirkulačnú skrutku v domácom bioreaktore

Mechanické miešanie substrátu vo vnútri bioreaktora je možné vykonať manuálne alebo automaticky zapnutím elektromotora pomocou elektronického časovača. Vodný lúč alebo prebublávacie miešanie biomasy je možné vykonávať len pomocou elektromotorov riadených ručne alebo pomocou softvérového algoritmu.

Tento bioreaktor je vybavený mechanickým miešacím zariadením.

Vykurovanie substrátu v mezofilných a termofilných bioplynových staniciach

Optimálna teplota pre tvorbu plynu je teplota substrátu v rozmedzí 35-50ºC. Na udržanie tejto teploty rôzne vykurovacie systémy- voda, para, el. Regulácia teploty by sa mala vykonávať pomocou termostatu alebo termočlánkov pripojených k pohonu, ktorý reguluje ohrev bioreaktora.

Musíte tiež pamätať na to, že otvorený plameň prehreje steny bioreaktora a biomasa vo vnútri bude horieť. Spálený substrát zníži prenos tepla a kvalitu ohrevu a horúca stena bioreaktora sa rýchlo zrúti. Jednou z najlepších možností je ohrev vody zo spätného potrubia domáceho vykurovacieho systému. Je potrebné nainštalovať systém elektrických ventilov, aby bolo možné vypnúť ohrev bioreaktora alebo pripojiť ohrev substrátu priamo z kotla, ak je príliš chladno.

Systém elektrického ohrevu a ohrevu vody pre bioreaktor

Ohrievanie substrátu v bioreaktore pomocou vykurovacích telies bude prospešné iba vtedy, ak je k dispozícii alternatívna elektrina získaná z veterného generátora alebo solárnych panelov. V tomto prípade môžu byť vykurovacie telesá pripojené priamo ku generátoru alebo batérii, čo eliminuje drahé meniče napätia z obvodu. Pre zníženie tepelných strát a zníženie nákladov na ohrev substrátu v bioreaktore je potrebné ho čo najviac izolovať pomocou rôznych izolačných materiálov.

Izolácia bioreaktora tepelnoizolačným materiálom

Praktické experimenty nevyhnutné pri stavbe bioplynových staníc vlastnými rukami

Bez ohľadu na to, koľko literatúry prečíta začínajúci nadšenec samovýroby bioplynu a koľko videí si pozrie, v praxi sa bude musieť veľa naučiť sám a výsledky budú spravidla ďaleko od tie vypočítané.

Mnoho začínajúcich remeselníkov sa preto pri výrobe bioplynu vydáva cestou nezávislých experimentov, počnúc malými nádobami, určujúcimi, koľko plynu ich malá experimentálna bioplynová stanica z dostupných surovín vyrobí. Ceny komponentov, produkcia metánu a budúce náklady na vybudovanie plnohodnotnej fungujúcej bioplynovej stanice určia jej ziskovosť a realizovateľnosť.

Vo vyššie uvedenom videu majster demonštruje možnosti svojho bioplynového zariadenia a meria, koľko bioplynu sa vyprodukuje za jeden deň. V jeho prípade, keď sa do kompresorového prijímača načerpá osem atmosfér, objem výsledného plynu po prepočte s prihliadnutím na objem 24-litrovej nádoby bude asi 0,2 m².

Tento objem bioplynu získaný z dvestolitrového suda nie je významný, ale ako ukazuje nasledujúce video tohto majstra, toto množstvo plynu vystačí na hodinu horenia jedného horáka kachlí (15 minút vynásobených štyrmi atmosférami valca, ktorý je dvakrát väčší ako prijímač).

V ďalšom videu nižšie majster hovorí o výrobe bioplynu a biologicky čistých hnojív spracovaním organického odpadu v bioplynovej stanici. Treba mať na pamäti, že hodnota ekologických hnojív môže prevýšiť náklady na výsledný plyn a bioplyn sa tak stane užitočným vedľajším produktom procesu výroby kvalitných hnojív. Ďalšou užitočnou vlastnosťou organických surovín je schopnosť skladovať ich na určitú dobu pre použitie v správnom čase.

Bioplynové stanice pre farmy, cena závisí od počtu komponentov, rôznych parametrov charakteristických pre takéto zariadenia, sa pohybuje v rozmedzí 170 tisíc rubľov.

Pracujú na tom, aby ako výsledok spracovania konečného produktu získali ekologické palivo a hnojivá, ktoré sa vyrábajú v jednotke, ktorá zahŕňa technické konštrukcie a zariadenia spojené v jedinom technologickom cykle.

Bioplynové stanice pre domácnosti môžu jedného dňa úplne nahradiť drahé zdroje energie pre obyvateľov vidieka. Ekonomické kataklizmy si vyžadujú, aby vývojári poľnohospodárskych zariadení vyrábali analógy prírodných zdrojov vo forme improvizovaných surovín, aby sa znížili náklady na údržbu súkromnej farmy a farmárčenia.

Ciele farmárov sú rôzne – niektorí získavajú lacnú energiu, zatiaľ čo iní potrebujú na spracovanie odpadu použiť malú miniinštaláciu:

dobytka

Výsledkom práce sú biohnojivá a vlastný zdroj energie. Okrem toho sa farmy musia zbaviť rôznych nahromadení domáceho odpadu, v tom im pomáha pohodlná, univerzálna štruktúra, ktorá namiesto nepotrebných produktov dáva užitočné produkty.

Kto obsluhuje zariadenie

Malé bioplynové stanice sú užitočné v moderných vidieckych domácnostiach. Väčšie zariadenia používajú seriózni chovatelia dobytka, kde nie je možné existovať bez jednotiek, ktoré vyrábajú potrebné druhy energie.

Dôvodom na jeho inštaláciu na nádvorí súkromného domu alebo veľkej farmy je akumulácia organických látok, pretože každé zariadenie potrebuje energiu, aby fungovalo.

Svet bojuje za ekológiu životného prostredia, najprijateľnejším prostriedkom na to je výstavba bioplynových zariadení, tie uvoľňujú čisté látky a spotrebúvajú alternatívne palivá. Na tomto základe sa zariadenia stali žiadanými na farmách u nás aj v zahraničí.

Štandardná výbava

Inžinieri zostavujú mechanizmy rôznych veľkostí. Výroba závisí od požadovaného výkonu, ktorý má jednotka spracovať a vyrobiť výmenou. Štandardná inštalácia pozostáva z nasledujúcich komponentov:

zásobná nádrž, prijíma materiál na spracovanie
miešačky, mlyny, ktoré sú navzájom konštrukčne odlišné, drvia veľké úlomky suroviny
plynojem, hermeticky uzavretý, hromadí sa tu plyn
reaktor vo forme zásobníka, kde vzniká biopalivo
zariadenia dodávajúce suroviny do kontajnera
zariadenia, ktoré prenášajú výsledné palivo z jedného bodu do druhého na následnú konverziu
automatické systémy, ktoré chránia a riadia výrobný proces

Fungovanie technologického cyklu je prepracované do najmenších detailov, aby človeku uľahčil údržbu jednotky počas doby spracovania.

Ako to funguje

Výkon jednotiek je založený na princípe vplyvu bakteriálnych útvarov rôzneho charakteru na organické látky, ktoré spôsobujú fermentáciu. Tieto procesy prebiehajú vo vnútri reaktora. Z rozkladu niektorých produktov sa získa ďalšia látka, ktorej zloženie zahŕňa:

metán
oxid uhličitý
nečistoty čpavok, sírovodík, dusík

Princíp činnosti pozostáva z nasledujúcich krokov:

suroviny sa dodávajú do zásobníka
materiál sa rozdrví, pumpami a dopravníkmi sa presunie do nádrže na kyselinu, v tejto nádrži sa biomasa dodatočne zahrieva
odolný, kyselinovzdorný, tesne uzavretý reaktor dostáva pripravené suroviny na výrobu bioplynu

V reaktore sú inštalované zariadenia, ktoré zabezpečujú dohrievanie do +40 stupňov, miešanie látok, vytváranie vhodných podmienok pre ne, urýchľujúce procesy rozkladu a fermentácie, z ktorých vzniká finálny produkt. Rýchlosť spracovania závisí od kapacity zariadenia a druhu odpadu.

Prebieha:

akumulácia plynu sa vykonáva v plynových nádržiach; sú namontované ako samostatný prvok alebo spojené s puzdrom
Nádrž reaktora sa zhromažďuje, po ukončení procesu rozkladu sa odovzdá na použitie
v nádrži plynovej nádrže sa vytvorí dostatočný tlak na presun plynu do čistiaceho systému, v tejto forme ho spotrebiteľ využije v rôznych oblastiach činnosti
používané na určený účel získavajú látky na hnojivá po ich rozdelení na zložky v tekutej alebo pevnej forme a ich presune do skladovacej časti

Rozhodnutie o začatí výstavby musí sprevádzať zohľadnenie podmienok, za ktorých bioplynové stanice pracujú s požadovanou účinnosťou.

Základné možnosti na výber

Zlá funkčnosť zariadení sa vyskytuje v dôsledku zlého plánovania. Chyby môžu byť zaznamenané okamžite alebo po určitom čase. Prostredníctvom starostlivého a komplexného výskumu zaisťujeme, že zariadenie nezlyhá. Postup začína po určení dostupnosti surovín a toho, koľko energie je potrebné na normálnu existenciu energetických zdrojov.

Reaktor a jeho rozmery sú ovplyvnené:

množstvo spracovania
kvalita materiálu
druh suroviny
teplotný režim
obdobie fermentácie

V praxi by sa v konkrétnej farme mala venovať pozornosť týmto bodom:

denné nakladanie materiálov vo vzťahu k veľkosti reaktora
objem nádoby, v ktorej sa odpad spracováva
vypočítať výstup
schopnosť balansovať medzi výsledkom a skutočnou spotrebou

Pred inštaláciou zariadenia si musíte vybrať:

najoptimálnejšie miesto pre inštaláciu
model vhodný pre dizajnové prvky

Hlavnými kritériami, na ktoré sa spolieha pri konštruktívnom výbere, sú umiestnenie a definícia podzemnej alebo nadzemnej stavby. Okrem toho pri konštrukcii konštrukcie v hornej časti by ste sa mali rozhodnúť, ako nainštalovať reaktor vo vertikálnej alebo horizontálnej polohe.

Biohnojivá sa skladujú v budovách na mieste alebo v jamách a kovových sudoch. Náklady sa znížia o hotové časti inštalácie, ak sú na farme dostupné. Akumulácia materiálov určuje veľkosť a tvar nádrží, v ktorých sa miešajú, ako aj to, aký druh reaktora a zariadenia sú potrebné na ohrev látok, ich drvenie a miešanie.

Vybraná konštrukcia reaktora musí spĺňať:

praktickosť
jednoduchosť údržby
plynotesné a vodotesné, aby sa eliminovali netesnosti a udržal sa plyn v plnom objeme

Predpokladom efektívneho výkonu je prítomnosť kvalitnej tepelnej izolácie. Náklady na výstavbu a tepelné straty možno znížiť minimálnymi plochami.

Konštrukcia musí byť stabilná a odolávať tlakovým zaťaženiam:

suroviny

Inštalácie sú vybavené v nasledujúcich najoptimálnejších formách:

vajcovitý
cylindrický
kužeľovité
polkruhový

Neodporúča sa vybaviť štvorcové betónové alebo tehlové formy. Surovina vyvíja tlak na rohy, čo spôsobuje vznik trhlín, narúšajúce procesy prebiehajúce vo vnútri a hromadenie pevných úlomkov. Materiály lepšie kvasia a v konštrukciách s vnútornými priečkami sa neobjavujú vysušené povrchy.

Najlepšie materiály na stavbu sú:

Oceľ - v týchto kontajneroch dosiahnete absolútnu tesnosť, ľahko sa vyrábajú a vydržia zaťaženie. Problémom je zvýšená náchylnosť na koróziu. Aby sa zabránilo hrdzi, povrchy sú ošetrené. Ak má farma kovovú nádrž, mala by sa jej kvalita skontrolovať zo všetkých strán. Zbavte sa nedostatkov.
Plast - nádrže vyrobené z tohto materiálu sa vyrábajú mäkké a tvrdé. Prvá možnosť je menej vhodná, pretože poškodenie je ľahko spôsobené a je ťažké ho izolovať. Nádrže vyrobené z tvrdého plastu sú stabilné a nehrdzavejú.
Betón používajú niektoré rozvojové krajiny. Nemajú žiadne obmedzenia na životnosť, špeciálne nátery môžu zabrániť vzniku trhlín.
Tehla sa používa v Indii a Číne. Na to sa používajú iba dobre vypálené výrobky alebo sa kladú steny z betónových blokov alebo kameňa.

Pri inštalácii zariadení z betónu, tehál alebo kameňa je potrebné dbať na vnútornú protipožiarnu úpravu, ktorá je odolná voči organickým látkam a sírovodíku.

Umiestnenie konštrukcie by sa malo brať s osobitnou vážnosťou a mali by sa zohľadniť tieto faktory:

voľné miesto
vzdialenosť od bývania
skladovanie
umiestnenie maštalí, ošípaných, hydinární
podzemnej vody
pohodlné nakladanie a vykladanie materiálov

Reaktory sú umiestnené:

na povrchu so základom
pochovaný v zemi
inštalované vo vnútri farmy

Zariadenia fungujúce pomocou chemickej alebo biologickej reakcie sú vybavené poklopmi, cez ktoré sa vykonávajú pravidelné opravy. Gumové tesnenie poskytuje tesnenie, keď je veko zatvorené. Tepelná izolácia je potrebná na vykonávanie prác bez ohľadu na ročné obdobie.
Konštrukcia je izolovaná improvizovanými materiálmi s úpravou vnútorných povrchov vrstva po vrstve.

Technológia nie je nová. Začal sa rozvíjať už v 18. storočí, keď chemik Jan Helmont zistil, že hnoj uvoľňuje plyny, ktoré sú horľavé.

V jeho výskume pokračovali Alessandro Volta a Humphrey Davy, ktorí v plynnej zmesi našli metán. Koncom 19. storočia sa v Anglicku bioplyn z hnoja používal do pouličných lámp. V polovici 20. storočia boli objavené baktérie, ktoré produkujú metán a jeho prekurzory.

Faktom je, že v hnoji striedavo pracujú tri skupiny mikroorganizmov, ktoré sa živia odpadovými produktmi predchádzajúcich baktérií. Ako prvé začnú pracovať acetogénne baktérie, ktoré rozpúšťajú v kaši sacharidy, bielkoviny a tuky.

Po spracovaní prísunu živín anaeróbnymi mikroorganizmami vzniká metán, voda a oxid uhličitý. Kvôli prítomnosti vody bioplyn v tomto štádiu nie je schopný spaľovať - potrebuje čistenie, preto prechádza cez čistiace zariadenia.

Čo je biometán

Plyn získaný v dôsledku rozkladu biomasy hnoja je analógom zemného plynu. Je takmer 2-krát ľahší ako vzduch, takže vždy stúpa. To vysvetľuje technológiu umelej výroby: na vrchu je ponechaný voľný priestor, aby sa látka mohla uvoľniť a akumulovať, odkiaľ sa potom odčerpáva na použitie pre vlastnú potrebu.

Metán výrazne ovplyvňuje skleníkový efekt – oveľa viac ako oxid uhličitý – 21-krát. Technológia spracovania hnoja je preto nielen ekonomickým, ale aj ekologickým spôsobom likvidácie živočíšneho odpadu.

Biometán sa používa na tieto účely:

varenie;

v spaľovacích motoroch automobilov;

na vykurovanie súkromného domu.

Bioplyn produkuje veľké množstvo tepla. 1 kubický meter zodpovedá spáleniu 1,5 kg uhlia.

Ako sa vyrába biometán?

Dá sa získať nielen z hnoja, ale aj rias, rastlinnej hmoty, tuku a iného živočíšneho odpadu a zvyškov zo spracovania surovín z obchodov s rybami. V závislosti od kvality východiskového materiálu a jeho energetickej kapacity závisí konečný výťažok zmesi plynov.

Minimálne množstvo získaného plynu je 50 metrov kubických na tonu maštaľného hnoja. Maximálne - 1 300 metrov kubických po spracovaní živočíšneho tuku. Obsah metánu je až 90 %.

Jedným typom biologického plynu je skládkový plyn. Vzniká pri rozklade odpadkov na prímestských skládkach. Západ už má zariadenia, ktoré spracovávajú odpad od obyvateľov a menia ho na palivo. Ako druh podnikania má neobmedzené zdroje.

Jeho surovinová základňa zahŕňa:

potravinársky priemysel;

chov dobytka;

chov hydiny;

rybárske a spracovateľské závody;

mliekarne;

výroba alkoholických a nízkoalkoholických nápojov.

Každé odvetvie je nútené zbaviť sa odpadu - je to drahé a nerentabilné. Doma môžete pomocou malej domácej inštalácie vyriešiť niekoľko problémov naraz: bezplatné vykurovanie domu, hnojenie pôdy kvalitnými živinami, ktoré zostali pri spracovaní hnoja, uvoľnenie miesta a odstránenie zápachu.

Technológia výroby biopalív

Všetky baktérie, ktoré sa podieľajú na tvorbe bioplynu, sú anaeróbne, to znamená, že na svoje fungovanie nepotrebujú kyslík. Na tento účel sú konštruované úplne utesnené fermentačné nádoby, ktorých výstupné potrubia tiež neprepúšťajú vzduch zvonku.

Po naliatí surovej tekutiny do nádrže a zvýšení teploty na požadovanú hodnotu začnú baktérie pracovať. Začne sa uvoľňovať metán, ktorý stúpa z povrchu kalu. Posiela sa do špeciálnych vankúšov alebo nádrží, po ktorých sa filtruje a končí v plynových fľašiach.

Tekutý odpad z baktérií sa hromadí na dne, odkiaľ je periodicky odčerpávaný a tiež posielaný na uskladnenie. Potom sa do nádrže prečerpá nová časť hnoja.

Teplotný režim fungovania baktérií

Na spracovanie hnoja na bioplyn je potrebné vytvoriť vhodné podmienky pre fungovanie baktérií. niektoré z nich sa aktivujú pri teplotách nad 30 stupňov – mezofilné. Zároveň je proces pomalší a prvé produkty je možné získať už po 2 týždňoch.

Teplomilné baktérie pracujú pri teplotách od 50 do 70 stupňov. Čas potrebný na získanie bioplynu z hnoja sa skracuje na 3 dni. V tomto prípade je odpadom fermentovaný kal, ktorý sa používa na poliach ako hnojivo pre poľnohospodárske plodiny. V kale nie sú žiadne patogénne mikroorganizmy, helminty a burina, pretože pri vystavení vysokým teplotám odumierajú.

Existuje špeciálny druh teplomilných baktérií, ktoré dokážu prežiť v prostredí vyhriatom na 90 stupňov. Pridávajú sa do surovín na urýchlenie procesu fermentácie.

Pokles teploty vedie k zníženiu aktivity termofilných alebo mezofilných baktérií. V súkromných domácnostiach sa mezofyly používajú častejšie, pretože nevyžadujú špeciálne zahrievanie kvapaliny a výroba plynu je lacnejšia. Následne, keď je prijatá prvá dávka plynu, môže byť použitý na ohrev reaktora s termofilnými mikroorganizmami.

Dôležité! Metanogény neznášajú náhle zmeny teplôt, preto ich v zime treba neustále udržiavať v teple.

Ako pripraviť suroviny na liatie do reaktora

Na výrobu bioplynu z hnoja nie je potrebné špeciálne zavádzať mikroorganizmy do kvapaliny, pretože sa už nachádzajú v exkrementoch zvierat. Potrebujete len udržiavať teplotu a včas pridať nový roztok hnoja. Musí byť správne pripravený.

Vlhkosť roztoku by mala byť 90% (konzistencia tekutej kyslej smotany), Vodou sa preto najskôr naplnia suché druhy exkrementov – králičie, konské, ovčie, kozie. Prasací hnoj v čistej forme nie je potrebné riediť, pretože obsahuje veľa moču.

Ďalším krokom je rozloženie tuhých hnojív. Čím jemnejšia frakcia, tým lepšie baktérie zmes spracujú a tým viac plynu sa uvoľní. Na tento účel používajú zariadenia neustále bežiace miešadlo. Znižuje riziko vytvorenia tvrdej kôry na povrchu kvapaliny.

Na výrobu bioplynu sú vhodné tie druhy hnoja, ktoré majú najvyššiu kyslosť. Hovorí sa im aj studené – bravčové a kravské. Pokles kyslosti zastavuje činnosť mikroorganizmov, preto je potrebné na začiatku sledovať, ako dlho trvá, kým úplne spracujú objem nádrže. Potom pridajte ďalšiu dávku.

Technológia čistenia plynu

Pri spracovaní hnoja na bioplyn sa získa:

70 % metánu;

30 % oxidu uhličitého;

1% nečistôt sírovodíka a iných prchavých zlúčenín.

Aby bol bioplyn vhodný na použitie na farme, musí byť očistený od nečistôt. Na odstránenie sírovodíka sa používajú špeciálne filtre. Faktom je, že prchavé zlúčeniny sírovodíka, ktoré sa rozpúšťajú vo vode, tvoria kyselinu. Prispieva k vzniku hrdze na stenách rúrok alebo nádrží, ak sú vyrobené z kovu.

Výsledný plyn sa stlačí pod tlakom 9–11 atmosfér.

Privádza sa do zásobníka vody, kde sa v kvapaline rozpúšťajú nečistoty.

V priemyselnom meradle sa na čistenie používa vápno alebo aktívne uhlie, ako aj špeciálne filtre.

Ako znížiť vlhkosť

Existuje niekoľko spôsobov, ako sa sami zbaviť nečistôt vody v plyne. Jedným z nich je princíp mesačného svitu. Studené potrubie smeruje plyn nahor. Kvapalina kondenzuje a steká dole. Za týmto účelom sa potrubie položí pod zem, kde teplota prirodzene klesá. Pri stúpaní stúpa aj teplota a vysušený plyn vstupuje do zásobníka.

Druhou možnosťou je vodný uzáver. Po výstupe plyn vstupuje do nádoby s vodou a tam sa čistí od nečistôt. Táto metóda sa nazýva jednostupňová, kedy sa bioplyn okamžite čistí od všetkých prchavých látok a vlhkosti pomocou vody.

Princíp vodného uzáveru

Aké zariadenia sa používajú na výrobu bioplynu?

Ak sa plánuje umiestnenie inštalácie v blízkosti farmy, najlepšou možnosťou by bola skladacia konštrukcia, ktorú možno ľahko prepraviť na iné miesto. Hlavným prvkom zariadenia je bioreaktor, do ktorého sa nalievajú suroviny a prebieha proces fermentácie. Veľké podniky používajú nádrže objem 50 metrov kubických.

V súkromných farmách sú podzemné nádrže vybudované ako bioreaktor. Sú položené z tehál v pripravenom otvore a potiahnuté cementom. Betón zvyšuje bezpečnosť konštrukcie a zabraňuje vstupu vzduchu. Objem závisí od toho, koľko suroviny sa denne získa z domácich zvierat.

V domácnosti sú obľúbené aj povrchové systémy. V prípade potreby je možné inštaláciu rozobrať a presunúť na iné miesto, na rozdiel od stacionárneho podzemného reaktora. Ako nádrže sa používajú plastové, kovové alebo polyvinylchloridové sudy.

Podľa typu ovládania existujú:

automatické stanice, v ktorých sa plnenie a odčerpávanie odpadových surovín vykonáva bez ľudského zásahu;

mechanické, kde je celý proces riadený ručne.

Pomocou čerpadla si uľahčíte vyprázdňovanie nádrže, do ktorej odpad po fermentácii padá. Niektorí remeselníci používajú čerpadlá na čerpanie plynu z vankúšov (napríklad automobilových duší) do spracovateľského zariadenia.

Schéma domáceho zariadenia na výrobu bioplynu z hnoja

Pred výstavbou bioplynovej stanice na vašom mieste sa musíte oboznámiť s potenciálnymi rizikami, ktoré by mohli spôsobiť výbuch reaktora. Hlavnou podmienkou je absencia kyslíka.

Metán je výbušný plyn a môže sa vznietiť, ale aby sa tak stalo, musí sa zahriať nad 500 stupňov. Ak sa bioplyn zmieša so vzduchom, vznikne pretlak, ktorý roztrhne reaktor. Betón môže prasknúť a nebude vhodný na ďalšie použitie.

Video: Bioplyn z vtáčieho trusu

Aby ste zabránili odtrhnutiu veka tlakom, použite protizávažie, ochranné tesnenie medzi vekom a nádržou. Nádoba nie je úplne naplnená - malo by tam byť aspoň 10% objemu na uvoľnenie plynu. Lepšie - 20%.

Ak chcete vytvoriť bioreaktor so všetkým príslušenstvom na vašom webe, musíte:

Miesto je dobré vybrať tak, aby sa nachádzalo ďaleko od bývania (nikdy neviete).

Vypočítajte odhadované množstvo hnoja, ktoré zvieratá denne vyprodukujú. Ako počítať - prečítajte si nižšie.

Rozhodnite sa, kam položíte nakladacie a vykladacie potrubia, ako aj potrubie na kondenzáciu vlhkosti vo výslednom plyne.

Rozhodnite sa o umiestnení odpadovej nádrže (štandardne hnojivo).

Vykopajte jamu na základe výpočtov množstva surovín.

Vyberte nádobu, ktorá bude slúžiť ako zásobník na hnoj a nainštalujte ju do jamy. Ak sa plánuje betónový reaktor, potom je dno jamy vyplnené betónom, steny sú obložené tehlami a omietnuté betónovou maltou. Potom mu musíte dať čas na zaschnutie.

Spoje medzi reaktorom a potrubím sú tiež utesnené vo fáze kladenia nádrže.

Vybavte poklop na kontrolu reaktora. Medzi ním je umiestnené utesnené tesnenie.

Ak je klíma studená, potom pred betónovaním alebo inštaláciou plastovej nádrže zvážte spôsoby jej ohrevu. Môžu to byť vykurovacie zariadenia alebo pásky používané v technológii „teplej podlahy“.

Na konci práce skontrolujte tesnosť reaktora.

Výpočet množstva plynu

Z jednej tony hnoja možno získať približne 100 metrov kubických plynu. Otázka: Koľko podstielky vyprodukujú domáce zvieratá za deň?

kuracie mäso – 165 g denne;

krava - 35 kg;

koza - 1 kg;

kôň – 15 kg;

ovce – 1 kg;

prasa - 5 kg.

Vynásobte tieto čísla počtom hláv a dostanete dennú dávku exkrementov na spracovanie.

Viac plynu pochádza od kráv a ošípaných. Ak do zmesi pridáte energeticky výkonné rastliny, ako je kukurica, repné vňate, proso, množstvo bioplynu sa zvýši. Veľký potenciál majú močiarne rastliny a riasy.

Najvyššia je za odpad z mäsokombinátov. Ak sú v blízkosti takéto farmy, môžeme spolupracovať a nainštalovať jeden reaktor pre každého. Doba návratnosti bioreaktora je 1–2 roky.

Odpad z biomasy po výrobe plynu

Po spracovaní hnoja v reaktore je vedľajším produktom biokal. Počas anaeróbneho spracovania odpadu baktérie rozpúšťajú asi 30 % organickej hmoty. Zvyšok sa uvoľňuje bez zmeny.

Kvapalná látka je tiež vedľajším produktom metánovej fermentácie a používa sa aj v poľnohospodárstve na kŕmenie koreňov.

Oxid uhličitý je odpadová frakcia, ktorú sa výrobcovia bioplynu snažia odstrániť. Ale ak ho rozpustíte vo vode, potom môže byť aj táto tekutina prospešná.

Plné využitie produktov bioplynovej stanice

Aby sa úplne využili produkty získané po spracovaní hnoja, je potrebné udržiavať skleník. Po prvé, organické hnojivo je možné použiť na celoročné pestovanie zeleniny, ktorej úroda bude stabilná.

Po druhé, oxid uhličitý sa používa ako hnojivo - koreňové alebo listové a jeho produkcia je asi 30%. Rastliny absorbujú oxid uhličitý zo vzduchu a zároveň lepšie rastú a získavajú zelenú hmotu. Ak sa poradíte so špecialistami v tejto oblasti, pomôžu vám nainštalovať zariadenie, ktoré premieňa oxid uhličitý z kvapalnej formy na prchavú látku.

Video: Bioplyn za 2 dni

Faktom je, že na udržanie chovu hospodárskych zvierat môžu byť získané energetické zdroje veľa, najmä v lete, keď nie je potrebné vykurovanie stodoly alebo ošípaných.

Preto sa odporúča venovať sa inej výnosnej činnosti - skleníku šetrnému k životnému prostrediu. Zvyšné produkty je možné skladovať v chladených miestnostiach – s použitím rovnakej energie. Chladenie alebo akékoľvek iné zariadenie môže fungovať na elektrinu generovanú plynovou batériou.

Použite ako hnojivo

Okrem výroby plynu je bioreaktor užitočný, pretože odpad sa využíva ako cenné hnojivo, ktoré zadržiava takmer všetok dusík a fosforečnany. Keď sa do pôdy pridá hnoj, 30–40 % dusíka sa nenávratne stratí.

Na zníženie strát dusíkatých látok sa do pôdy pridávajú čerstvé exkrementy, ale potom uvoľnený metán poškodzuje koreňový systém rastlín. Po spracovaní hnoja sa metán využíva pre vlastnú potrebu a všetky živiny sú zachované.

Po fermentácii prechádza draslík a fosfor do chelátovej formy, ktorú rastliny absorbujú z 90%. Ak sa na to pozriete všeobecne, potom 1 tona fermentovaného hnoja môže nahradiť 70 - 80 ton bežných živočíšnych exkrementov.

Anaeróbne spracovanie zachováva všetok dusík prítomný v hnoji a premieňa ho na amónnu formu, čo zvyšuje výnos akejkoľvek plodiny o 20%.

Táto látka nie je nebezpečná pre koreňový systém a môže sa aplikovať 2 týždne pred výsadbou plodín na otvorenom priestranstve, aby organická hmota mala čas na spracovanie pôdnymi aeróbnymi mikroorganizmami.

Pred použitím sa biohnojivo zriedi vodou. v pomere 1:60. Na to sú vhodné suché aj tekuté frakcie, ktoré po fermentácii putujú aj do zásobníka odpadovej suroviny.

Na hektár potrebujete od 700 do 1 000 kg/l neriedeného hnojiva. Vzhľadom na to, že z jedného kubického metra plochy reaktora sa denne získa až 40 kg hnojív, za mesiac môžete predajom organickej hmoty zabezpečiť nielen svoj pozemok, ale aj pozemok suseda.

Aké živiny možno získať po spracovaní hnoja?

Hlavnou hodnotou fermentovaného hnoja ako hnojiva je prítomnosť humínových kyselín, ktoré ako škrupina zadržiavajú ióny draslíka a fosforu. Oxidáciou na vzduchu pri dlhodobom skladovaní strácajú mikroelementy svoje prospešné vlastnosti, ale pri anaeróbnom spracovaní naopak získavajú.

Humáty majú pozitívny vplyv na fyzikálne a chemické zloženie pôdy. V dôsledku pridávania organickej hmoty sa aj tie najťažšie pôdy stávajú priepustnejšie pre vlhkosť. Okrem toho organická hmota poskytuje potravu pre pôdne baktérie. Ďalej spracovávajú zvyšky, ktoré nezožrali anaeróby a uvoľňujú humínové kyseliny. V dôsledku tohto procesu rastliny dostávajú živiny, ktoré sú úplne absorbované.

Okrem hlavných - dusíka, draslíka a fosforu - biohnojivo obsahuje mikroelementy. Ich množstvo však závisí od východiskového materiálu – rastlinného alebo živočíšneho pôvodu.

Spôsoby skladovania kalu

Fermentovaný hnoj je najlepšie skladovať nasucho. To uľahčuje balenie a prepravu. Suchá látka stráca menej užitočné vlastnosti a môže sa skladovať uzavretá. Aj keď sa takéto hnojivo v priebehu roka vôbec neznehodnotí, musí sa potom uzavrieť do vrecka alebo nádoby.

Tekuté formy sa musia skladovať v uzavretých nádobách s tesne priliehajúcim vekom, aby sa zabránilo úniku dusíka.

Hlavným problémom výrobcov biohnojív je marketing v zime, keď sú rastliny v kľude. Na svetovom trhu sa cena hnojív tejto kvality pohybuje okolo 130 USD za tonu. Ak si zriadite linku na obalové koncentráty, môžete svoj reaktor zaplatiť do dvoch rokov.

Páčil sa vám článok? Zdieľajte so svojimi priateľmi:

Dobrý deň, milí čitatelia! Som tvorcom projektu Fertilizers.NET. Som rád, že každého z vás vidím na jeho stránkach. Dúfam, že informácie z článku boli užitočné. Vždy otvorený komunikácii - komentáre, návrhy, čo ešte chcete vidieť na stránke a dokonca aj kritiku, môžete mi napísať na VKontakte, Instagram alebo Facebook (okrúhle ikony nižšie). Mier a šťastie všetkým! 🙂

Tiež by vás mohlo zaujímať čítanie:

Produkcia bioplynu (metánu) je dôležitá pre majiteľov chovov dobytka a hydiny. Na farmách s hydinou a dobytkom je otázka likvidácie odpadu vždy akútna. Aby ste sa zbavili podstielky a hnoja, musíte sa postarať o zber, odvoz, dezinfekciu a spracovanie. Všetky tieto postupy vyžadujú určité materiálne výdavky, čas a úsilie.

Aby proces recyklácie hnoja začal prinášať skôr zisk ako straty, je vhodné myslieť na spracovanie hnoja na bioplyn. Domáce bioplyn z vtáčieho a zvieracieho trusu pozostáva z 50-80% metánu. Ide o ten istý plyn, ktorý spaľuje v kotloch, sporákoch a používa sa v autách. Metán sa z hnoja uvoľňuje náhodne, sám od seba. Ak necháte trus rok hniť na slnku, začne „kvasiť“ a uvoľňovať bioplyn. Musíte len optimalizovať tento proces, aby ste zvýšili množstvo uvoľneného metánu a urýchlili čas jeho výroby.

Pre zvýšenie efektívnosti výroby bioplynu je potrebné urýchliť proces rozkladu a fermentácie surovín. Aby ste to dosiahli, musíte vytvoriť najpriaznivejšie podmienky pre šírenie potrebných baktérií. Aby ste to dosiahli, budete musieť umiestniť hnoj do špeciálnej nádoby - reaktora. Nádoba musí byť uzavretá - v takýchto podmienkach sa baktérie množia aktívnejšie. Už v reaktore sa hnoj rozdrví a následne zmieša s vodou. Voda musí byť čistá. V opačnom prípade sa do substrátu dostanú cudzie mikróby, ktoré môžu spomaliť proces fermentácie.

V priemyselných podmienkach je vybavený systémom ohrevu reaktora, regulátorom kyslosti a špeciálnymi lopatkami na miešanie substrátu. Miešanie hnoja vám umožňuje zbaviť sa tvorby tvrdej kôry, ktorá blokuje tok kyslíka zvonku a uvoľňovanie metánu zvnútra. Lehota na výrobu metánu v priemyselných podmienkach je minimálne pätnásť dní. Počas tejto doby sa hnoj môže rozložiť až o 25%. Maximálny výtok metánu nastáva pri stupni rozkladu 33 %.

Malo by sa vziať do úvahy, že na dne reaktora sa tvorí hnilý kal. Vypúšťa sa pomocou špeciálnej trubice, ktorá ho odvádza do samostatnej kalovej nádrže. Kal sa následne vyčistí a odstráni. Metán stúpajúci do nádrže sa čistí v parnom kúpeli a potom sa posiela do zberača plynu.

Priemyselná výroba metánu zahŕňa každodenné vstrekovanie čerstvého substrátu, ktorý sa mieša s tým, čo už začalo kvasiť. Môžete pridať 5 % čerstvého hnoja denne namiesto 5 % použitého hnoja. Hnoj odstránený z reaktora sa môže použiť ako pôdne hnojivo. Takto budete mať bezodpadovú výrobu, kde získate bioplyn aj hnojivá.

Vytvorenie bioplynovej stanice z hnoja doma

Na navrhnutie zariadenia na spracovanie hnoja na bioplyn budete potrebovať:

hermeticky uzavretý kontajner (z kovu, betónu, plastu) s objemom najmenej jeden meter kubický;
kryt reaktora s utesneným priechodom pre rukoväť miešadla;
materiál na tepelnú izoláciu dna (hrá úlohu vykurovacieho systému);
ručný mixér vyrobený zo šrotu (môžete použiť lopatu alebo závitovku);
potrubia na privádzanie/odber substrátu a na odstraňovanie bioplynu.

Počas procesu výstavby možno budete potrebovať ďalšie materiály: potrubia, filtre, ventily. To všetko nájdete v železiarstve. Dizajn je pomerne jednoduchý a môžete ho vylepšovať pri jeho zostavovaní.

Ako experiment môžete skúsiť urobiť inštaláciu z obyčajného plastového suda. Dostupné sú v objemoch od 100 do 200 litrov. Sud bude slúžiť ako reaktor. Vytvorte v ňom dva otvory pre vstup a výstup potrubia. Vstupný otvor je vyrobený bližšie ku dnu a výstupný otvor je vyrobený zhora. Priemer otvorov závisí od priemeru použitých rúr. Plastové rúry je možné zakúpiť v železiarstve. Vložíme ich do otvorov a bezpečne ich izolujeme. Pre vstup je vhodná zakrivená rúra (s konektorom), pre výstup krátka rovná rúra.

Úlohu zásobníka na výsledný bioplyn má nádoba menšieho objemu. Môžete si napríklad vziať vedro s objemom 20 litrov alebo viac. Vedro je upevnené pomocou vodovodného ventilu. Rúrku z nej vyberieme do kovového držiaka s ventilom, odkiaľ sa bude uvoľňovať plyn.

Nezabudnite na tepelnú izoláciu hlavne. Môže byť zabalený minerálnou vlnou, polyetylénovou penou alebo akýmkoľvek iným materiálom. Najlepšie je umiestniť sud na slnko, aby sa zvýšila teplota vo vnútri reaktora. Do vnútra nasypeme suroviny v pomere 0,7 litra vody na 1 kg hnoja. Položíme akúkoľvek vhodnú nádobu na odstraňovanie kalu, na vrch položíme vedro a čakáme na kvasenie. Na prvú várku domáceho bioplynu čakáme asi tri týždne. Pamätajte, že metán musí byť pred použitím zbavený oxidu uhličitého. S touto úlohou sa vyrovná špeciálny filter, ktorý sa v obchode predáva ako „filter na čistenie stlačeného vzduchu, oxidu uhličitého a pary“.

Urob si svoj vlastný bioplyn z hnoja: vybudovanie podzemnej inštalácie

Ďalším jednoduchým spôsobom, ako vybudovať vlastnú stanicu na výrobu bioplynu z hnoja, je vybudovať podzemný systém. Najprv musíte vykopať jamu s objemom najmenej jeden meter kubický. Jeho steny a dno sú vyplnené keramzitovým betónom. Z protiľahlých stien vedie jedno potrubie na privádzanie biomasy a odvádzanie kalu. Výstupné potrubie by malo byť umiestnené bližšie ku dnu a vstupné potrubie by malo byť 50 cm nad dnom. Koniec výstupného potrubia je pripojený k nádobe na odpad. Koniec prívodného potrubia by mal byť umiestnený tak, aby bolo pre vás vhodné cez neho čerpať nové suroviny.

Horná časť tohto „bunkra“ je plynojem v tvare kupoly alebo kužeľa. Najjednoduchšie je vyrobiť z plechu alebo muriva. Utesnený poklop a plynové potrubie s vodným uzáverom sú namontované na vrchu držiaka plynu. Odporúčame vám poskytnúť taký dôležitý detail, ako je poistný ventil. Zabezpečí bezpečnosť pri práci s inštaláciou a bude udržiavať optimálny tlak vo vnútri reaktora.

Miešanie podkladu v takejto inštalácii prebieha podľa princípu bublania. Aby ste to urobili, vezmite niekoľko plastových rúr a vytvorte v nich čo najviac otvorov. Potom zaistite potrubia vo vnútri reaktora vo vertikálnej polohe. Keď plyn stúpa, bude vydávať bubliny, ktoré začnú bublať v substráte, čím ho premiešajú.

Bioplyn z hnoja je výhodná investícia

Pre tých, ktorí nie sú pripravení vyrobiť takúto kameru, je vždy iná možnosť - môžete si kúpiť hotovú kameru. Výstavba inštalácie si od vás aj tak vyžiada malú investíciu. Ak si nie ste istí svojimi schopnosťami alebo nemáte všetky materiály, je vhodné jednoducho kúpiť inštaláciu z PVC. Vďaka tomu si budete stále organizovať vlastnú domácu výrobu na spracovanie hnoja a výrobu bioplynu.

Rastúca popularita alternatívnych spôsobov výroby tepla a elektrickej energie viedla k túžbe mnohých majiteľov vidieckych domov a chát získať určitú autonómiu od externých dodávateľov energie. Navyše „nakupovaná“ energia vykazuje neustálu tendenciu zvyšovať ceny a údržba vidieckej farmy je každým dňom drahšia. Bioplynová stanica je výbornou alternatívou k externým zdrojom energie. Minimálne dokáže zabezpečiť domu horľavý plyn pre sporák a pri zvýšení výkonu (ak je dostatok vlastného alebo kúpeného odpadu) dokáže zabezpečiť vykurovanie aj elektrinu ako pre dom, tak pre celú domácnosť.

Kto potrebuje bioplynové stanice

Bioplynové stanice slúžia na výrobu horľavých plynov z biologických surovín. Sú teda potrebné všade tam, kde sú potrebné horľavé plyny. Teda na získanie tepelnej a elektrickej energie.
V prvom rade sú bioplynové stanice potrebné pre tie farmy, kde je veľa surovín vo forme biologického odpadu. Týmto spôsobom je možné výrobu nielen urobiť bezodpadovou, ale aj výrazne zvýšiť jej rentabilitu – vďaka samostatnej výrobe energie a absencii nákladov na nákup tepelnej aj elektrickej energie.

Vladimír Rašin, konštruktér bioplynovej stanice a farmár z Permu, z vlastnej skúsenosti dokázal, že poľnohospodárska výroba, ktorá samostatne nakladá s odpadmi pomocou vhodného zariadenia, plne vyhovuje jej potrebám na tepelnú a elektrickú energiu, ako aj na horľavý plyn. . V jeho prepeličej farme sa bioplyn využíva na vykurovanie priestorov (obytných, úžitkových aj priemyselných), na výrobu elektriny, v kuchynských sporákoch a tiež na tankovanie vozidiel – všetky autá na Rašinovej farme jazdia na bioplyn. Hlavnou surovinou pre bioplynovú stanicu je v tomto prípade prepeličí trus. Výstupom je okrem bioplynu aj organické hnojivo, ktoré farme prináša aj ďalší príjem.

Bioplynové stanice ako Vladimir Rashin môžu výrazne zvýšiť ziskovosť akejkoľvek poľnohospodárskej výroby. Ako surovinu na výrobu bioplynu možno použiť nielen hnoj, ale aj rôzne odpady z drevospracujúceho priemyslu (kôra, piliny a pod.) a takmer všetky organické látky.

Okrem toho sa bioplynové stanice môžu využívať vo vidieckych domoch a chatách, aj keď takéto farmy nemajú farmárske zameranie. Domovný odpad ktorejkoľvek farmy bude stačiť na zabezpečenie surovín pre individuálnu bioplynovú stanicu, a ak farma nie je plne vybavená tepelnou a elektrickou energiou, tak aspoň znížte náklady na nákup takejto energie. Okrem domáceho odpadu sa na každej vidieckej farme nachádza aj odpad z pozemku (burina, odrezky konárov atď.). Pomocou inštalácie mini-bioplynu vo vidieckom dome môžete dokonca poskytnúť kuchynský sporák s horľavým plynom.

Princíp výroby bioplynu

Bioplyn vzniká anaeróbnou (čiže bezkyslíkovou) fermentáciou biomasy, ktorú zabezpečujú špeciálne baktérie. Na procese sa podieľajú tri druhy baktérií: hydrolytické, kyselinotvorné a metánotvorné.

Bioplynová stanica pozostáva z niekoľkých častí (nádob). Najprv sa surovina dostane do predbežnej nádoby, kde sa dôkladne premieša a rozdrví (v prípade pevnej frakcie) na homogénnu hmotu. Potom sa rozdrvená surovina dostáva do reaktora (nádoba, kde sa biomasa priamo fermentuje).

Reaktor je zvyčajne vyrobený zo železobetónu, ktorý je odolný voči kyselinám. Táto nádoba je úplne utesnená. Aby sa urýchlil proces fermentácie, kvapalina v nádobe sa zahrieva a mieša. Najčastejšie sa na vykurovanie reaktora používa kogeneračná jednotka - v takejto inštalácii je potrebné chladiť generátor tepla a elektriny a odobraté teplo vstupuje do reaktora. Teplo môže pochádzať aj zo špeciálneho teplovodného kotla.

Po ukončení fermentačného procesu sa vyprodukovaný plyn z reaktora dostáva do plynojemu, kde sa vyrovná tlak a následne bioplyn vstupuje do generátora tepla a elektriny (plyn alebo nafta-plyn), v dôsledku čoho dochádza k tepelnému alebo elektrickému sa vyrába energia.

Okrem bioplynu sa v reaktore usadzuje tuhá frakcia – organické hnojivá, ktoré sa potom dajú využiť na poliach. Po uvoľnení plynu sa z reaktora získavajú aj tekuté hnojivá. Kvapalné aj tuhé hnojivá sú koncentrované a aktívne sa používajú v poľnohospodárstve.

Priemyselné bioplynové stanice majú automatické riadenie. Automatizácia je zodpovedná za tok surovín do zariadenia a za miešanie, riadi teplotu, prevádzku generátora atď. Takéto zariadenia sú tiež vybavené núdzovými zariadeniami na vzplanutie - v prípade, že sa motor zastaví, plyn sa jednoducho spáli. Priemyselné bioplynové stanice sú navyše často vybavené linkou na balenie tekutých hnojív, v tomto prípade sa hnojivá plnia do malých (do 1 litrových) fliaš.

Samostatná bioplynová stanica

Princíp činnosti samostatnej bioplynovej stanice je rovnaký ako pri priemyselnej. Je pravda, že mini-inštalácie sú zriedka vybavené automatickými zariadeniami na miešanie substrátu a inú automatizáciu - kvôli výraznému zvýšeniu nákladov na inštaláciu v domácnosti s takýmto zariadením. Najčastejšie majú tieto zariadenia len zariadenia na reguláciu teploty, prevádzky generátora atď. a všetka údržba mini bioplynovej stanice sa vykonáva ručne.

Bioplynové stanice pre domácnosť slúžia najmä na výrobu horľavého plynu pre kuchynské potreby, ak na farme nie je živočíšna alebo rastlinná výroba. Rastie však tendencia používať miniinštalácie na poskytovanie kompletného energetického komplexu vidieckych domov a chát, teda nielen „kuchynského“ plynu, ale aj tepelnej a elektrickej energie. Navyše to už nezávisí od prítomnosti veľkých alebo malých hospodárskych zvierat na farme, suroviny pre domáce bioplynové stanice sa jednoducho nakupujú z najbližšej farmy. Môže to byť buď hnoj alebo odpad z drevospracujúceho priemyslu.

DIY bioplynová stanica

Výstavba bioplynových staníc, dokonca aj mini, pre domáce potreby nie je lacná. A hoci je doba návratnosti takéhoto zariadenia relatívne krátka (5-7 rokov), nie každý majiteľ je pripravený alebo má možnosť investovať požadovanú sumu. Áno, výhody sú zrejmé: za krátky čas môžete pomocou mini-bioplynovej stanice získať takmer úplnú autonómiu od nakúpených zdrojov energie, previesť svoju farmu do sebestačnosti a dokonca máte ako bonusy zadarmo aj hnojivá. Peniaze však musíte platiť už dnes a výhody sa dostavia až o niekoľko rokov. Preto sa mnohí majitelia vidieckych domov a chát zaujímajú: ako si vyrobiť bioplynovú stanicu sami?

Mini bioplynová stanica nie je až taká zložitá a jej výstavba je celkom zvládnuteľná. Tým sa ušetrí značné množstvo. Okrem toho existujú projekty pre bioplynové stanice, ktoré využívajú improvizované prostriedky a materiály (napríklad so zvonovým reaktorom a zvon môže byť vyrobený z gumy atď.). To znamená, že domáce zariadenia na výrobu bioplynu znamenajú získanie požadovaných bonusov za minimálne peniaze.

Pri výstavbe bioplynovej stanice je potrebné urobiť presný výpočet, aká by mala byť jej produktivita. Aby ste to dosiahli, mali by ste vziať do úvahy všetkých želaných spotrebiteľov bioplynu (napríklad sporák, automobilové vybavenie atď.). Ak sa plánuje použitie bioplynu na výrobu elektrickej a/alebo tepelnej energie, výpočet musí zahŕňať všetkých spotrebiteľov energie. Na základe výpočtu sa vytvorí projekt bioplynovej stanice.

Domáce zariadenia na výrobu bioplynu sú široko dostupné na internete. Môžete nájsť vzorové výpočty, nákres zariadenia a podrobný popis. Obrovský výber zariadení vám umožní vytvoriť komplexnú inštaláciu s niekoľkými komorami a zjednodušenú verziu (napríklad také jednoduché zariadenie, ako je žumpa pokrytá gumovým zvonom so zariadením na odvádzanie plynu). Každý si môže vybrať domácu inštaláciu podľa svojich túžob, schopností a zručností. V tomto prípade sú užitočné najmä popisy sprevádzané podrobnými fotografiami alebo videami.

Výroba bioplynovej stanice vlastnými rukami vám umožňuje ušetriť až 50% nákladov na zariadenie, čo výrazne urýchľuje návratnosť zariadenia. Navyše, vykonanie najjednoduchšej inštalácie na začiatok vám umožní posúdiť potrebu takéhoto zariadenia v domácnosti, ako aj investovať peniaze postupne, čo je pre mnohých oveľa jednoduchšie ako zaplatiť celú požadovanú sumu naraz.

Ako funguje bioplynová stanica?