Jednoduchá schéma bioplynovej stanice. Bioplyn a bioplynové stanice. Video - Bioplynová stanica Urob si sám

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 prvý produkt 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 pripravený správne.

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 rozpustia 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 pripravenej jame a pokryté 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 chladná, 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 sa dá 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 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 nezničí, 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:

Malé inštalácie je možné inštalovať aj doma. Na okraj poviem, že výroba bioplynu vlastnými rukami nie je nejaký nový vynález. Dokonca aj v dávnych dobách sa bioplyn aktívne vyrábal doma v Číne. Táto krajina je stále lídrom v počte zariadení na výrobu bioplynu. Ale tu ako vyrobiť bioplynovú stanicu vlastnými rukami, čo je k tomu potrebné, koľko to bude stáť - to všetko sa vám pokúsim povedať v tomto a nasledujúcich článkoch.

Predbežný výpočet bioplynovej stanice

Predtým, ako sa pustíte do nákupu alebo samostatnej montáže bioplynovej stanice, musíte adekvátne posúdiť dostupnosť surovín, ich druh, kvalitu a možnosť nepretržitej dodávky. Nie každá surovina je vhodná na výrobu bioplynu. Nevhodné suroviny:

suroviny s vysokým obsahom lignínu;
suroviny, ktoré obsahujú piliny z ihličnatých stromov (s prítomnosťou živíc)
s vlhkosťou nad 94%
hnijúci hnoj, ako aj suroviny obsahujúce plesne alebo syntetické čistiace prostriedky.

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.

Každá surovina sa vyznačuje tromi dôležitými parametrami:

hustota;
obsah popola;
vlhkosť.

Posledné dva parametre sú určené zo štatistických tabuliek. Surovina sa riedi vodou na dosiahnutie 80-92% vlhkosti. Pomer množstva vody a surovín sa môže meniť od 1:3 do 2:1. To sa robí, aby substrát získal požadovanú tekutosť. Tie. zabezpečiť prechod substrátu potrubím a možnosť jeho premiešania. Pre malé bioplynové stanice sa hustota substrátu môže rovnať hustote vody.

Skúsme na príklade určiť objem reaktora.

Povedzme, že farma má 10 kusov hovädzieho dobytka, 20 ošípaných a 35 kurčiat. Za deň sa vyprodukujú tieto exkrementy: 55 kg z 1 hovädzieho dobytka, 4,5 kg z 1 ošípanej 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 dávka nakladania suroviny bude asi 650 kg. Plné zaťaženie reaktora: OS=10x0,65=6,5 tony a objem reaktora OR=1,5x6,5=9,75 m³. Tie. budeme potrebovať reaktor s objemom 10 m³.

Výpočet výnosu bioplynu

Tabuľka pre výpočet výťažnosti bioplynu v závislosti od druhu suroviny.

Druh suroviny	Výkon plynu, m³ na 1 kg sušiny	Výkon plynu m³ na 1 tonu pri vlhkosti 85%
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 hnoj	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 približne 27-36,5 m³ za deň.

Aby som mal predstavu o požadovanom množstve bioplynu, poviem, že priemerná 4-členná rodina bude potrebovať na varenie 1,8-3,6 m³. Na ohrev miestnosti 100 m² – 20 m³ bioplynu za deň.

Inštalácia a výroba reaktora

Ako reaktor môže byť použitá kovová nádrž, plastová nádoba, alebo môže byť postavená z tehly alebo betónu. Niektoré zdroje uvádzajú, že preferovaný tvar je valec, ale v štvorcových konštrukciách postavených z kameňa alebo tehál sa vplyvom tlaku surovín tvoria trhliny. Bez ohľadu na tvar, materiál a miesto inštalácie musí reaktor:

byť vodotesné a plynotesné. V reaktore by nemalo dochádzať k miešaniu vzduchu a plynu. Medzi krytom a telesom musí byť tesnenie vyrobené z utesneného materiálu;
byť tepelne izolovaný;
odolávať všetkým zaťaženiam (tlak plynu, hmotnosť atď.);
mať poklop na vykonávanie opráv.

Inštalácia a výber tvaru reaktora sa vykonáva individuálne pre každú farmu.

Výrobná téma DIY bioplynová stanica veľmi rozsiahle. Preto sa v tomto článku budem venovať práve tomuto. 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 štruktúry, potom to nie je ťažké. Zmes, ktorú vyrába, obsahuje veľké množstvo metánu (v závislosti od nakladanej suroviny – až 70 %), preto má široké uplatnenie.

Dopĺňanie automobilových fliaš na plyn ako palivo do vykurovacích kotlov nie je úplný zoznam všetkých možných možností použitia hotového výrobku. Náš príbeh je o tom, ako nainštalovať bioplynovú stanicu vlastnými rukami.

Existuje niekoľko dizajnov jednotky. Pri výbere konkrétneho inžinierskeho riešenia musíte pochopiť, ako je táto inštalácia vhodná pre miestne podmienky. Toto je hlavné kritérium na posúdenie realizovateľnosti inštalácie. Navyše máte svoje vlastné schopnosti, to znamená, aký druh surovín a v akom objeme môžete použiť, čo môžete urobiť vlastnými rukami.

Bioplyn vzniká rozkladom organickej hmoty, ale jeho „výťažnosť“ (v objemovom vyjadrení), a teda aj účinnosť zariadenia, závisí od toho, čo presne je do neho naložené. V tabuľke sú uvedené relevantné informácie (orientačné údaje), ktoré pomôžu určiť výber konkrétneho inžinierskeho riešenia. Užitočná by bola aj nejaká vysvetľujúca grafika.

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 približne 50–220 kg hnoja. Z toho je potrebné vychádzať pri rozhodovaní o veľkosti nádoby.

Inštalácia je inštalovaná v zemi, takže bude vyžadovať malú jamu. Miesto na mieste sa vyberá v súlade s jeho vypočítanými rozmermi. Zloženie a účel všetkých prvkov obvodu nie je ťažké pochopiť.

Funkcia inštalácie

Po inštalácii reaktora na mieste je potrebné skontrolovať jeho tesnosť. Potom musí byť kov natretý (najlepšie mrazuvzdornou kompozíciou) a izolovaný.

K odstraňovaniu odpadu dochádza prirodzene – buď počas procesu pridávania novej dávky, alebo keď je v reaktore prebytok plynu so zatvoreným ventilom. Kapacita nádoby na zber odpadu by preto nemala byť menšia ako kapacita pracovnej nádoby.
Napriek jednoduchosti zariadenia a príťažlivosti pre montáž vlastnými rukami, vzhľadom na to, že nie je zabezpečené miešanie a zahrievanie hmoty, je vhodné túto možnosť inštalácie prevádzkovať v oblastiach s miernym podnebím, t.j. na juhu Ruska. Hoci s vysokokvalitnou tepelnou izoláciou, v podmienkach, kde sú podzemné vodné vrstvy hlboké, je tento dizajn celkom vhodný pre strednú zónu.

Bez zahrievania, ale s miešaním

Takmer to isté, len malá úprava, ktorá výrazne zvyšuje výkon inštalácie.

Ako vytvoriť mechanizmus? Pre niekoho, kto si to montoval napríklad vlastnými rukami, to nie je problém. V reaktore bude potrebné namontovať hriadeľ s lopatkami. Preto je potrebné nainštalovať nosné ložiská. Ako prevodový článok medzi hriadeľom a pákou je dobré použiť reťaz.

Bioplynová stanica môže byť prevádzkovaná takmer vo všetkých regiónoch, s výnimkou severných regiónov. 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).

Vo vyššie uvedenom diagrame kotol beží na výsledný plyn, aj keď to nie je jediná možnosť. Ohrev biomasy sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi, v závislosti od toho, ako je pre majiteľa pohodlnejšie ho organizovať.

Automatické možnosti

Rozdiel medzi touto schémou je v tom, že je pripojená k inštalácii. To vám umožňuje akumulovať zásoby plynu namiesto toho, aby ste ich okamžite použili na určený účel. Jednoduché použitie je spôsobené aj tým, že takmer každý teplotný režim je vhodný na intenzívne kvasenie.

Táto inštalácia je ešte produktívnejšia. Pri podobnom objeme reaktora je schopný spracovať až 1,3 tony surovín za deň. Za to zodpovedá nakladanie, miešanie – pneumatika. Výstupný kanál umožňuje odvoz odpadu buď do bunkra na krátkodobé uskladnenie, alebo do mobilných kontajnerov na okamžitý odvoz. Napríklad na hnojenie polí.

Tieto možnosti bioplynových staníc sú len ťažko vhodné na domáce použitie. Ich inštalácia, najmä vlastnými rukami, je oveľa ťažšia. Ale pre malú farmu je to dobré riešenie.

Mechanizovaná bioplynová stanica

Rozdiel od predchádzajúcich modelov je v prídavnej nádrži, v ktorej prebieha predbežná príprava suroviny.

Stlačený bioplyn sa privádza do násypky a potom do reaktora. 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. Inak je všetko celkom jednoduché. Ak sa aspoň jeden z čitateľov začne zaujímať o bioplynovú jednotku a sám si ju nainštaluje, tak autor nepracoval na tomto článku márne. Veľa štastia!

Tu v Srbsku a v celej Európe ľudia nechcú byť závislí od energetických a plynárenských spoločností, preto sa snažia nakupovať alternatívne zdroje energie. Či už sú to solárne panely, tepelné kolektory, alebo bioplynové stanice.

Kedysi som už vo svojom časopise hovoril o priemyselných bioplynových staniciach, teraz je môj príbeh o domácej elektrárni, ktorá dokáže vyrobiť plyn pre váš dom alebo chatu. Princíp činnosti je zrejmý z obrázku. Urobím len niekoľko vysvetlení a poviem vám účel niektorých prvkov.

Na vykonanie inštalácie budete potrebovať:

*Dva plastové sudy po 200 litrov (v Srbsku sa v takýchto sudoch solí kapusta), ale môžu byť aj kovové sudy na naftu.

* Päť adaptérových tvaroviek pre spojenie prvkov s hadicou s hrúbkou minimálne 13 mm.

* Plastová hadica (dĺžka závisí od potrieb inštalácie).

* Plastové vedierko.

* Plastová nádoba 3 - 5 litrov (na automobilový olej so skrutkovacím uzáverom) pre núdzový ventil.

* Dve plastové rúrky s priemerom 5 cm.

Prvok 1 - na obrázku generátor BIO plynu

Skladá sa z: utesneného suda, dvoch plastových rúr a výtokovej armatúry na bioplyn.

V generátore sa organická hmota počas procesu rozpadu rozkladá, pričom sa uvoľňuje 60 % metánu a 40 % SO2.

Cez prvú plastovú trubicu s lievikom sa nasype nadrobno nasekaný odpad z biomasy a zmieša sa s vodou v pomere 10% biomasy a 90% dažďovej vody (mäkká voda).

Bolo by dobré, keby sme mohli pridať aj prírodnú zmes čerstvého hnoja od kráv, ošípaných a hydiny, čím by sme zaviedli mikroorganizmy, od ktorých závisí produkcia bioplynu. Ak sa tak nestane, môžete pridať trochu bahna z rieky alebo rybníka, aby ste proces urýchlili.

Proces trvá asi 3 týždne, kým sa vytvorí plyn. Čoskoro si všimnete uvoľňovanie plynu, ale uvedomte si, že ide o SO2 - oxid uhličitý, ktorý nie je horľavý. Až po uplynutí 3 týždňov dochádza k tvorbe metánu – bioplynu.

Na dne nádoby sa časom objaví zvyšok, ktorý je výborným prírodným hnojivom pre zeleninu v záhradníctve.

Ideálna teplota je od 12 do 36 stupňov, sud chráňte pred priamym slnečným žiarením v tieni, v zime pred mrazom. Majte na pamäti, že ide o „živý“ sud, to znamená, že obsahuje miliardy mikroorganizmov, ktoré pracujú na procese rozkladu biomasy.

Ak BIO Generátor plynu „prevaríte“ alebo „zmrazíte“, mikroorganizmy zmiznú, takže celý proces bude musieť začať odznova.

Prvok 2 na obrázku je nádoba na zber bioplynu a vodný uzáver

Skladá sa z otvoreného plastového suda, vedra a dvoch armatúr (ventil) pre prietok plynu a hmotnosť (značka).

V tejto nádobe - 200 litrovom sude sa zbiera plyn, ako je znázornené na obrázku. Poskytuje jednoduché a flexibilné riešenie bez plytvania plynom. Voda navyše funguje aj ako filter, ktorý čistí metán od nečistôt.

Všimnite si, že plyn zdvihol nádobu na vodu a to indikuje množstvo nazbieraného plynu.

Hmotnosť závažia dopomôže k dostatočnému tlaku plynu, ktorý je následne odoslaný do núdzového ventilu, prvok č.4.

Udržujte túto nádobu naplnenú vodou a chráňte ju pred mrazom.

Prvok 3 - horák

Prvok 4 - Núdzový ventil

Núdzový ventil pozostáva z plastovej nádoby na vodu so skrutkovacím uzáverom a dvoch adaptérov.

Prázdne plechovky od oleja do auta sú dobrou improvizáciou.

Poistný ventil je navrhnutý tak, aby zachytil plameň a zastavil spätný efekt. Núdzový ventil sa nachádza medzi prvkom 3 - horákom a nádobou na zber plynu, prvok 2.

Je nevyhnutné, aby ste nainštalovali núdzový ventil, aby sa zabránilo vznieteniu plynovej nádoby, čo by spôsobilo nehodu alebo výbuch.

Poľnohospodári sa každoročne stretávajú s problémom likvidácie hnoja. Značné finančné prostriedky potrebné na organizáciu jeho odstránenia a pochovania sú zbytočné. Existuje však spôsob, ktorý vám umožní nielen ušetriť peniaze, ale aj dosiahnuť, aby vám tento prírodný produkt slúžil vo váš prospech.

Šetrní majitelia už dlho uvádzajú do praxe ekotechnológiu, ktorá umožňuje získavať bioplyn z hnoja a výsledok využiť ako palivo.

Preto v našom materiáli budeme hovoriť o technológii výroby bioplynu a tiež o tom, ako postaviť bioenergetickú elektráreň.

Stanovenie požadovaného objemu

Objem reaktora sa určuje na základe denného množstva hnoja vyprodukovaného na farme. Treba brať do úvahy aj druh suroviny, teplotu a dobu kvasenia. Pre plnú prevádzku inštalácie je nádoba naplnená na 85-90% objemu, najmenej 10% musí zostať voľných, aby mohol uniknúť plyn.

Proces rozkladu organickej hmoty v mezofilnom zariadení pri priemernej teplote 35 stupňov trvá od 12 dní, potom sa fermentované zvyšky odstránia a reaktor sa naplní novou časťou substrátu. Keďže odpad sa pred odoslaním do reaktora zriedi vodou až na 90 %, pri určovaní dennej záťaže treba brať do úvahy aj množstvo kvapaliny.

Na základe daných ukazovateľov sa objem reaktora bude rovnať dennému množstvu pripraveného substrátu (hnoj s vodou) vynásobenému 12 (čas potrebný na rozklad biomasy) a zvýšenému 10 % (voľný objem nádoby).

Výstavba podzemnej stavby

Teraz si povedzme o najjednoduchšej inštalácii, ktorá vám umožní získať ju za najnižšie náklady. Zvážte vybudovanie podzemného systému. Aby ste to urobili, musíte vykopať dieru, jej základňa a steny sú vyplnené vystuženým keramzitovým betónom.

Vstupné a výstupné otvory sú umiestnené na protiľahlých stranách komory, kde sú namontované šikmé potrubia na privádzanie substrátu a odčerpávanie odpadovej hmoty.

Výstupné potrubie s priemerom približne 7 cm by malo byť umiestnené takmer úplne na dne bunkra, jeho druhý koniec je namontovaný v obdĺžnikovej vyrovnávacej nádrži, do ktorej sa bude prečerpávať odpad. Potrubie na privádzanie substrátu sa nachádza približne 50 cm od dna a má priemer 25-35 cm Horná časť potrubia vstupuje do priehradky na príjem surovín.

Reaktor musí byť úplne utesnený. Aby sa vylúčila možnosť vniknutia vzduchu, nádoba musí byť pokrytá vrstvou bitúmenovej hydroizolácie

Horná časť bunkra je plynojem, ktorý má kupolovitý alebo kužeľový tvar. Vyrába sa z plechu alebo strešnej krytiny. Konštrukciu môžete doplniť aj tehlovým murivom, ktoré sa potom prekryje oceľovou sieťovinou a omietne. Na vrchu plynovej nádrže musíte vytvoriť utesnený poklop, odstrániť plynové potrubie prechádzajúce cez vodné tesnenie a nainštalovať ventil na uvoľnenie tlaku plynu.

Na premiešanie podkladu môžete inštaláciu vybaviť drenážnym systémom fungujúcim na princípe bublania. Za týmto účelom vertikálne upevnite plastové rúry vo vnútri konštrukcie tak, aby ich horný okraj bol nad vrstvou substrátu. Urobte do nich veľa dier. Plyn pod tlakom bude klesať a stúpať hore, bublinky plynu premiešajú biomasu v nádobe.

Ak nechcete stavať betónový bunker, môžete si kúpiť hotový kontajner z PVC. Aby sa zachovalo teplo, musí byť obklopený vrstvou tepelnej izolácie - polystyrénovou penou. Dno jamy je vyplnené 10 cm vrstvou železobetónu Ak objem reaktora nepresahuje 3 m3, je možné použiť nádrže z polyvinylchloridu.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako urobiť najjednoduchšiu inštaláciu z obyčajného suda sa dozviete, ak si pozriete video:

Najjednoduchší reaktor je možné vyrobiť za pár dní vlastnými rukami pomocou dostupných materiálov. Ak je farma veľká, potom je najlepšie kúpiť hotovú inštaláciu alebo kontaktovať špecialistov.