Stacionární zařízení na výrobu bioplynu je navrženo pro efektivní odstraňování odpadu, získávání surovin a nízkou spotřebu energie. Takové zařízení můžete sestavit vlastníma rukama a generovaný plyn použít pro vytápění místnosti, vaření a další potřeby. Před výstavbou je užitečné seznámit se s principem fungování zařízení, druhy vhodných surovin, specifikami získávání biologického plynu a všemi fázemi instalace.
Stanovení bioplynu
Bioplyn standardního typu je přírodní palivo produkované fermentací biologických substrátů. Rozkládá se pod vlivem hydrolýzy, bakteriálních organismů vytvářejících kyseliny a metany. Výsledná směs má hořlavé vlastnosti díky vysokému obsahu metanu, díky svým vlastnostem se téměř neliší od obvyklých přírodních surovin používaných pro domácí a průmyslové účely. Bioplyn je látka šetrná k životnímu prostředí, její výrobní technologie také nemá negativní dopad na životní prostředí. Jako surovinová složka se k tomu používají odpadní produkty, které musí být zlikvidovány.
Zařízení na výrobu bioplynu bude prospěšné pro majitele soukromých budov s přístupem k odpadu z farem chovu hospodářských zvířat. V tomto případě bude nejlepší možností výstavba několika bioplynových stanic.
Princip fungování bioplynové stanice
Toto zařízení může mít jinou konfiguraci, která závisí na jeho výkonu, typu použitých surovin a výsledném produktu. Instalace standardního typu zahrnuje instalaci skladovací nádrže, mlýnů a směšovačů, držáku plynu pro akumulaci vyrobeného plynu, reaktoru a systému pro dodávání odpadu do něj, systémů přenosu palivových systémů, zpracování, automatizace, kontroly a ochrany výrobních procesů. Domácí bioplynová stanice pracuje podle standardního principu:
- Biomasa se nalije do vzduchotěsné nádoby, která se zředí vodou, kde začne fermentovat a uvolňovat plyn.
- Obsah nádrže se aktualizuje vypouštěním odpadního odpadu a přidáním čerstvého.
- Plyn nahromaděný v horní části nádrže prochází trubkou do plynového kolektoru a poté do připojených domácích spotřebičů.
Hlavní výhodou tohoto alternativního zdroje energie je snížení emisí metanu. Po takovém zpracování a jeho postupném zpracování se vytvoří účinná hnojiva, která jsou ideální pro pole a zahrady a neobsahují nebezpečné nečistoty.
Jaké suroviny jsou vhodné pro instalaci
Jakákoli zařízení na výrobu bioplynu funguje nejlépe na čerstvé organické složce - hospodářských nebo drůbežích hnoji, která by měla být doplňována každý den. Do reaktoru můžete přidat sekanou trávu, vrcholy nebo listy, včetně domácího odpadu, jako je například loupání zeleniny. Účinnost stanice závisí na druhu použitých surovin. Největší množství biologického plynu se získává ze směsi trusu prasat a krůtího hnoje. Kombinace odpadu z krávy a siláže vám umožní získat mnohem méně plynu při podobné zátěži.
Některé faktory mohou snížit aktivitu anaerobních bakterií a dokonce zcela zastavit produkci přírodního bioplynu. Do nádrže by neměly vstupovat suroviny obsahující antibiotika, plísně, syntetické složky detergentu a pryskyřice. Není nutné používat shnilý hnoj, do zařízení lze vkládat pouze čerstvý nebo sušený odpad. Kromě toho by suroviny neměly být podmáčeny, za kritické se považuje číslo 95%.
Aby se usnadnilo plnění biologické hmoty a urychlily fermentační procesy, je nutné do odpadu přidat trochu vyčištěné vody a zředit ji na normální konzistenci.
Specifika výroby bioplynu
Bioplyn vyráběný doma je zpracováván v biologickém reaktoru v několika fázích. Po nějakou dobu bakterie působí na biomasu, přesné načasování fermentace bude záviset na objemu surovin. Díky působení bakterií se vytváří hořlavá směs plynů obsahující metan, oxid uhličitý a řadu dalších látek, včetně sirovodíku. Poté směs přechází z reaktoru do držáku plynu, kde je skladována až do začátku zamýšleného použití, plyn odtud může být také použit pro údržbu domácích spotřebičů, jeho vlastnosti nejsou horší než přirozené. Rozložená hmota musí být z fermentoru včas odstraněna, aby se nakonec dostalo vysoce kvalitní hnojivo.
Výpočet ziskovosti zařízení na výrobu bioplynu
Výroba bioplynu pro vlastní potřebu je výhodná, protože 1 metr krychlový tohoto paliva poskytuje stejné množství energie jako 3,5 kg palivového dříví, 1–2 kg uhlí nebo 9–10 kW elektřiny. Pokud znáte přibližnou hmotnost dostupného odpadu a potřebné množství energie, můžete vypočítat možné výhody a nevýhody takové stanice.
Příkladem je výpočet substrátu připraveného ze složky 1,5 hnoje, 3,5 tun organického odpadu a ohřáté vody v množství rovném 65-75% standardního objemu organické hmoty. Tato surovina je navržena pro šestiměsíční mírné používání plynu. Fermentační proces dává požadovaný výsledek po 10-15 dnech, plyn se začne produkovat v minimálním množství a naplní nádrž. O třicet dní později bude palivo plně rozvinuté. Při absenci problémů a správné činnosti stanice se objem postupně zvyšuje, dokud se substrát úplně nezhnije.
Produktivita bioplynové stanice bude záviset na rychlosti fermentace surovin, která je spojena se zvýšenou úrovní vlhkosti a teploty substrátu.
Stavební kroky pro kutily
Do-it-yourself biologický plyn je zcela přístupný každému majiteli soukromé budovy, který může samostatně provést nejjednodušší a nejspolehlivější instalaci. Jeho instalace se provádí podle výkresů a skládá se z několika kroků.
Příprava jamy
Protože se zařízení na výrobu bioplynu nachází v podzemí, bude účinnost jeho provozu záviset na tom, jak dobře byla provedena příprava a dekorace speciální jámy. Upevněte jeho stěny plastovými, betonovými nebo polymerními kroužky, které musí být vybaveny slepým dnem. Budou stát více než improvizované materiály, ale nebudou vyžadovat další tmel. Polymerní komponenty se nebojí vody a chemických složek, ale jsou citlivé na mechanické namáhání, v případě potřeby je lze vždy vyměnit.
Výfukový systém plynu
Získání přírodního bioplynu se provádí pomocí potrubí, které je instalováno v horním prvku hlavně. Látka vstupuje do odlučovače vody přes připojenou trubici, poté prochází do pohonu a přesouvá se do domácích spotřebičů.Kousek od výstupu plynu je nainstalován spouštěcí ventil, v případě přetlaku uvnitř nádrže uvolní přebytečné látky.
Systém podávání a vykládky
K neustálé produkci směsi plynů v generátoru bioplynu musí být bakterie uvnitř substrátu neustále vybaveny čerstvým hnojem a organickou hmotou. Odpadní suroviny jsou odstraněny z násypky, takže nezabírá zbytečný prostor. Otvory se vyrábějí v sudu za účelem vykládky a nakládky, do které jsou svařovány trubky o průměru nejméně 300 mm. Nakládací potrubí by mělo být nasměrováno vzhůru, doplněno nálevkou a drenážní část by měla být konstruována tak, aby bylo vhodné sbírat odpad po zpracování během provozu.
Topení
Pokud je stanice umístěna ve dvoře nebo v nevytápěné místnosti, bude nutné zajistit optimální tepelnou izolaci a stabilní vytápění. Za tímto účelem můžete uvést do instalace trubice, podél které se voda pohybuje z topného systému, a instalovat je podél stěn sudu. Do reaktoru je rovněž umístěna nádrž naplněná vodou ohřátou elektrickými topnými prvky, přičemž první varianta je považována za ekonomičtější. Aby byla instalace stabilní, neměla by teplota jejího obsahu klesnout pod 38 a zvýšit nad 55 stupňů.
Míchací systém
Další ruční míchačka s jakýmkoli designem může výrazně zvýšit účinnost stanice. K vytvoření je osa s k ní přivařenými lopatkami vyvedena skrz víko hlavně. Poté nasadili kliku a díru zcela utěsnili.
Montáž kupole a potrubí
V konečné fázi budete muset pro bioplynovou stanici vyrobit plynovou nádrž a nainstalovat kupoli jejího horního prvku. V nejvyšším bodě kupole je umístěna výfuková trubka plynu a tažena směrem k držáku plynu.
Volný prostor uvnitř reaktoru funguje jako zásobník plynu, ale to nestačí pro zcela bezpečný provoz zařízení. Aby se zabránilo výbuchu z vysokého tlaku pod kupolí, musí být plyn používán nepřetržitě. Aby se zabránilo smíchání biologického metanu se vzduchem, je nainstalována vodní sifon, který je také určen k čištění plynu.
Výhody a nevýhody zařízení na výrobu bioplynu
Seznam výhod zahrnuje:
- možnost bezpečného odstranění odpadu;
- získávání obnovitelných zásob surovin šetrných k životnímu prostředí;
- uvolňování minimálního množství oxidu uhličitého a síry ve srovnání s běžnými plynovými zařízeními;
- plná stabilita stanice;
- schopnost používat více rostlin současně, aby se snížily náklady a předešlo poškození;
- maximální přínosy pro zemědělství.
Kromě všech těchto výhod má zařízení na výrobu bioplynu své nevýhody. Takový plyn je relativně čisté palivo, ale je stále schopen znečišťovat životní prostředí. Majitelé takových stanic také mohou mít potíže s dodávkou biomasy, pokud se o to předem nestarají.
