Η σταθερή μονάδα βιοαερίου έχει σχεδιαστεί για την αποτελεσματική εξάλειψη των αποβλήτων, την απόκτηση πρώτων υλών και χαμηλού κόστους ενέργειας. Μπορείτε να συναρμολογήσετε τέτοιο εξοπλισμό με τα χέρια σας και να χρησιμοποιήσετε το παραγόμενο αέριο με σκοπό τη θέρμανση του δωματίου, το μαγείρεμα και άλλες ανάγκες. Πριν από την κατασκευή, είναι χρήσιμο να μάθετε για την αρχή λειτουργίας της εγκατάστασης, τους τύπους πρώτων υλών που είναι κατάλληλες για αυτήν, τις ιδιαιτερότητες απόκτησης βιολογικού αερίου και όλα τα στάδια εγκατάστασης.
Προσδιορισμός βιοαερίου
Το βιοαέριο του τυπικού τύπου είναι ένα φυσικό καύσιμο που παράγεται ως αποτέλεσμα της ζύμωσης βιολογικών υποστρωμάτων. Αποσυντίθεται υπό την επίδραση της υδρόλυσης, καθώς και των βακτηριακών οργανισμών που σχηματίζουν οξύ και μεθάνιο. Το προκύπτον μείγμα έχει εύφλεκτες ιδιότητες λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε μεθάνιο, λόγω των χαρακτηριστικών του σχεδόν δεν διαφέρει από τις συνήθεις φυσικές πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται για οικιακούς και βιομηχανικούς σκοπούς. Το βιοαέριο είναι μια φιλική προς το περιβάλλον ουσία, η τεχνολογία παραγωγής της επίσης δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Ως συστατικό πρώτης ύλης, χρησιμοποιούνται απόβλητα προϊόντα, τα οποία πρέπει να απορριφθούν.
Μια μονάδα βιοαερίου θα είναι επωφελής για τους ιδιοκτήτες ιδιωτικών κτιρίων με πρόσβαση σε απόβλητα από κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις. Σε αυτήν την περίπτωση, η κατασκευή πολλών μονάδων βιοαερίου θα είναι η καλύτερη επιλογή.
Η αρχή της λειτουργίας μονάδας βιοαερίου
Αυτή η συσκευή μπορεί να έχει διαφορετική διαμόρφωση, η οποία εξαρτάται από την ισχύ της, τον τύπο των πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται και το προϊόν που προκύπτει. Η εγκατάσταση ενός τυποποιημένου τύπου περιλαμβάνει την εγκατάσταση μιας δεξαμενής αποθήκευσης, μύλων και αναμικτήρων, μια βάση αερίου για τη συσσώρευση παραγόμενου αερίου, έναν αντιδραστήρα και ένα σύστημα παροχής αποβλήτων σε αυτό, συστήματα μεταφοράς συστατικών καυσίμων, επεξεργασία, αυτοματοποίηση, έλεγχος και προστασία των διαδικασιών παραγωγής. Ο οικιακός σταθμός βιοαερίου λειτουργεί σύμφωνα με την τυπική αρχή:
- Η βιομάζα χύνεται σε αεροστεγές δοχείο, το οποίο αραιώνεται με νερό, όπου αρχίζει να ζυμώνει και να απελευθερώνει μια αέρια ουσία.
- Το περιεχόμενο της δεξαμενής ενημερώνεται αποστραγγίζοντας τα απόβλητα και προσθέτοντας φρέσκο.
- Το αέριο που συσσωρεύεται στο πάνω μέρος της δεξαμενής περνά μέσω του σωλήνα στον συλλέκτη αερίου και στη συνέχεια σε συνδεδεμένες οικιακές συσκευές.
Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της εναλλακτικής πηγής ενέργειας είναι η μείωση των εκπομπών μεθανίου. Μετά από μια τέτοια επεξεργασία και τη σταδιακή επεξεργασία της, σχηματίζονται αποτελεσματικά λιπάσματα, ιδανικά κατάλληλα για χωράφια και κήπους και επίσης δεν περιέχουν επικίνδυνες ακαθαρσίες.
Ποιες πρώτες ύλες είναι κατάλληλες για εγκατάσταση
Οποιαδήποτε μονάδα βιοαερίου λειτουργεί καλύτερα σε ένα φρέσκο οργανικό συστατικό - κοπριά ζώων ή πουλερικών, η οποία πρέπει να αναπληρώνεται καθημερινά. Μπορείτε να προσθέσετε ψιλοκομμένο γρασίδι, κορυφές ή φύλλωμα στον αντιδραστήρα, συμπεριλαμβανομένων των οικιακών απορριμμάτων, όπως ξεφλούδισμα λαχανικών. Η αποτελεσματικότητα του σταθμού εξαρτάται από τον τύπο των πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται. Η μεγαλύτερη ποσότητα βιολογικού αερίου λαμβάνεται από ένα μείγμα περιττωμάτων χοίρων και κοπριάς γαλοπούλας. Ο συνδυασμός απορριμμάτων αγελάδας και ενσίρωσης σάς επιτρέπει να παίρνετε πολύ λιγότερο αέριο με παρόμοιο φορτίο.
Ορισμένοι παράγοντες μπορούν να μειώσουν τη δραστηριότητα των αναερόβιων βακτηρίων και ακόμη και να σταματήσουν εντελώς την παραγωγή φυσικού βιοαερίου. Πρώτες ύλες που περιέχουν αντιβιοτικά, μούχλα, συνθετικά συστατικά τύπου απορρυπαντικού και ρητίνες δεν πρέπει να εισέρχονται στη δεξαμενή. Δεν είναι απαραίτητη η χρήση σάπιας κοπριάς · μόνο στην εγκατάσταση μπορούν να τοποθετηθούν φρέσκα ή αποξηραμένα απορρίμματα. Επιπλέον, οι πρώτες ύλες δεν πρέπει να έχουν υγρασία, το ποσοστό του 95% θεωρείται κρίσιμο.
Προκειμένου να διευκολυνθεί η φόρτωση της βιολογικής μάζας και να επιταχυνθεί η διαδικασία ζύμωσης, πρέπει να προστεθεί λίγο καθαρό νερό στα απόβλητα και να αραιωθεί σε κανονική συνοχή.
Οι ιδιαιτερότητες της παραγωγής βιοαερίου
Το βιοαέριο που παράγεται στο σπίτι υποβάλλεται σε επεξεργασία σε βιολογικό αντιδραστήρα σε διάφορα στάδια. Για κάποιο χρονικό διάστημα, τα βακτήρια δρουν στη βιομάζα, ο ακριβής χρόνος ζύμωσης θα εξαρτηθεί από τον όγκο των πρώτων υλών. Λόγω της εργασίας των βακτηρίων, σχηματίζεται ένα καύσιμο μίγμα αερίων που περιέχει μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και μια σειρά από άλλες ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του υδρόθειου. Στη συνέχεια, το μείγμα περνά από τον αντιδραστήρα στη βάση αερίου, όπου αποθηκεύεται μέχρι την έναρξη της προβλεπόμενης χρήσης του, το αέριο από εκεί μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη συντήρηση οικιακών συσκευών, οι ιδιότητές του δεν είναι κατώτερες από το φυσικό. Η αποσυντιθέμενη μάζα πρέπει να αφαιρεθεί εγκαίρως από τον ζυμωτή προκειμένου να ληφθεί τελικά λιπάσματα υψηλής ποιότητας.
Υπολογισμός της κερδοφορίας μιας μονάδας βιοαερίου
Η παραγωγή βιοαερίου μόνοι σας είναι επωφελής, καθώς 1 κυβικό μέτρο αυτού του καυσίμου παρέχει την ίδια ποσότητα ενέργειας με 3,5 κιλά καυσόξυλου, 1-2 κιλά άνθρακα ή 9-10 kW ηλεκτρικής ενέργειας. Εάν γνωρίζετε το κατά προσέγγιση βάρος των διαθέσιμων αποβλήτων και την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται, μπορείτε να υπολογίσετε τα πιθανά οφέλη και τα μειονεκτήματα ενός τέτοιου σταθμού.
Ένα παράδειγμα είναι ο υπολογισμός ενός υποστρώματος που παρασκευάζεται από συστατικό 1,5 κοπριάς, 3,5 τόνους οργανικών αποβλήτων και θερμαινόμενο νερό σε ποσότητα ίση με 65-75% του τυπικού όγκου οργανικής ύλης. Αυτή η πρώτη ύλη έχει σχεδιαστεί για έξι μήνες μέτριας χρήσης αερίου. Η διαδικασία ζύμωσης δίνει το επιθυμητό αποτέλεσμα μετά από 10-15 ημέρες, το αέριο θα αρχίσει να παράγεται σε ελάχιστη ποσότητα και να γεμίζει τη δεξαμενή. Τριάντα ημέρες αργότερα, το καύσιμο θα αναπτυχθεί πλήρως. Ελλείψει προβλημάτων και σωστής λειτουργίας του σταθμού, η ένταση αυξάνεται σταδιακά έως ότου το υπόστρωμα σαπίσει εντελώς.
Η παραγωγικότητα μιας μονάδας βιοαερίου θα εξαρτηθεί από τον ρυθμό ζύμωσης πρώτων υλών, ο οποίος σχετίζεται με αυξημένο επίπεδο υγρασίας και θερμοκρασίας υποστρώματος.
Βήματα κατασκευής DIY
Το βιολογικό αέριο Do-it-yourself είναι απόλυτα προσιτό σε κάθε ιδιοκτήτη ιδιωτικού κτηρίου, ο οποίος μπορεί να κάνει ανεξάρτητα την πιο απλή και αξιόπιστη εγκατάσταση. Η εγκατάστασή του πραγματοποιείται σύμφωνα με τα σχέδια και αποτελείται από διάφορα βήματα.
Προετοιμασία λάκκου
Δεδομένου ότι η μονάδα βιοαερίου βρίσκεται υπόγεια, η αποτελεσματικότητα της λειτουργίας του θα εξαρτηθεί από το πόσο καλά πραγματοποιήθηκε η προετοιμασία και η διακόσμηση του ειδικού λάκκου. Ενισχύστε τους τοίχους με δακτυλίους από πλαστικό, σκυρόδεμα ή πολυμερές, οι οποίοι πρέπει να είναι εφοδιασμένοι με κενή βάση. Θα κοστίσουν περισσότερο από τα αυτοσχέδια υλικά, αλλά δεν θα χρειαστούν επιπλέον στεγανωτικά. Τα συστατικά του πολυμερούς δεν φοβούνται το νερό και τα χημικά συστατικά, αλλά είναι ευαίσθητα στο μηχανικό στρες, εάν είναι απαραίτητο, μπορούν πάντα να αντικατασταθούν.
Σύστημα εξάτμισης αερίου
Η απόκτηση φυσικού βιοαερίου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν σωλήνα, ο οποίος είναι εγκατεστημένος στο άνω στοιχείο του βαρελιού. Η ουσία εισέρχεται στην παγίδα νερού μέσω ενός συνδεδεμένου σωλήνα, στη συνέχεια περνάει στον κινητήρα και μετακινείται σε οικιακές συσκευές.Όχι πολύ μακριά από την έξοδο αερίου, έχει εγκατασταθεί μια βαλβίδα σκανδάλης, σε περίπτωση υπερβολικής πίεσης μέσα στο δοχείο, θα απελευθερώσει περίσσεια ουσιών.
Σύστημα τροφοδοσίας και εκφόρτωσης
Για να παράγεται συνεχώς ένα μείγμα αερίων σε μια γεννήτρια βιοαερίου, τα βακτήρια μέσα στο υπόστρωμα πρέπει να διαθέτουν συνεχώς φρέσκια κοπριά και οργανική ύλη. Τα απόβλητα πρώτων υλών αφαιρούνται από τη χοάνη έτσι ώστε να μην καταλαμβάνουν περιττό χώρο. Οι οπές κατασκευάζονται στο βαρέλι με σκοπό την εκφόρτωση και τη φόρτωση, στην οποία συγκολλούνται σωλήνες με διάμετρο τουλάχιστον 300 mm. Ο αγωγός τύπου φόρτωσης πρέπει να κατευθύνεται προς τα πάνω, να συμπληρώνεται με χοάνη και το τμήμα αποχέτευσης να κατασκευάζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι βολικό να συλλέγονται απόβλητα μετά την επεξεργασία κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.
Σύστημα θέρμανσης
Εάν ο σταθμός βρίσκεται στην αυλή ή σε ένα μη θερμαινόμενο δωμάτιο, θα πρέπει να παρέχει τη βέλτιστη θερμομόνωση και σταθερή θέρμανση. Για το σκοπό αυτό, μπορείτε να εισαγάγετε την εγκατάσταση του σωλήνα κατά μήκος του οποίου το νερό κινείται από το σύστημα θέρμανσης και να τα εγκαταστήσετε κατά μήκος των τοιχωμάτων του βαρελιού. Επίσης, στον αντιδραστήρα τοποθετείται μια δεξαμενή γεμάτη με νερό που θερμαίνεται με ηλεκτρικά στοιχεία θέρμανσης · η πρώτη επιλογή θεωρείται πιο οικονομική. Για να είναι σταθερή η εγκατάσταση, η θερμοκρασία του περιεχομένου της δεν πρέπει να πέσει κάτω από 38 και να αυξηθεί πάνω από 55 μοίρες.
Σύστημα ανάμιξης
Ένας πρόσθετος μίκτης χειρός με οποιοδήποτε σχέδιο μπορεί να αυξήσει σημαντικά την απόδοση του σταθμού. Για τη δημιουργία του, ο άξονας με τις λεπίδες συγκολλημένες σε αυτόν βγαίνει μέσω του καπακιού. Στη συνέχεια, έβαλαν στη χειρολαβή και σφραγίζουν εντελώς την τρύπα.
Συναρμολόγηση του θόλου και των σωλήνων
Στο τελικό στάδιο, θα χρειαστεί να φτιάξετε μια δεξαμενή αερίου με τα χέρια σας για το σταθμό βιοαερίου και να εγκαταστήσετε το θόλο του άνω στοιχείου του. Στο υψηλότερο σημείο θόλου, τοποθετείται ένας σωλήνας εξαγωγής αερίου και τραβιέται προς τη βάση αερίου.
Ο ελεύθερος χώρος μέσα στον αντιδραστήρα λειτουργεί ως αποθήκευση αερίου, αλλά αυτό δεν αρκεί για την απόλυτα ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης. Για να αποφευχθεί η έκρηξη από υψηλή πίεση κάτω από το θόλο, το αέριο πρέπει να χρησιμοποιείται συνεχώς. Για να αποφευχθεί η ανάμιξη βιολογικού μεθανίου με αέρα, εγκαθίσταται μια παγίδα νερού, η οποία έχει επίσης σχεδιαστεί για τον καθαρισμό του αερίου.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα μιας μονάδας βιοαερίου
Ο κατάλογος των παροχών περιλαμβάνει:
- τη δυνατότητα ασφαλούς διάθεσης αποβλήτων ·
- απόκτηση ανανεώσιμων αποθεμάτων πρώτων υλών φιλικών προς το περιβάλλον ·
- την απελευθέρωση ελάχιστης ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα και θείου σε σύγκριση με τις συμβατικές εγκαταστάσεις αερίου ·
- πλήρης σταθερότητα του σταθμού ·
- την ικανότητα χρήσης πολλών φυτών ταυτόχρονα για τη μείωση του κόστους και την πρόληψη ζημιών ·
- μέγιστα οφέλη για τη γεωργία.
Εκτός από όλα αυτά τα πλεονεκτήματα, μια μονάδα βιοαερίου έχει τα μειονεκτήματά της. Αυτό το αέριο είναι σχετικά καθαρό καύσιμο, αλλά εξακολουθεί να είναι σε θέση να μολύνει το περιβάλλον. Επίσης, οι ιδιοκτήτες τέτοιων σταθμών ενδέχεται να αντιμετωπίζουν δυσκολίες με την προμήθεια βιομάζας, εάν δεν το φροντίσουν εκ των προτέρων.
