Kiinteä biokaasulaitos on suunniteltu jätteiden tehokkaaseen poistamiseen, raaka-aineiden ja edullisen energian hankkimiseen. Voit koota tällaiset laitteet omin käsin ja käyttää syntyvää kaasua tilojen lämmitykseen, ruoanlaittoon ja muihin tarpeisiin. Ennen rakentamista on hyödyllistä tutustua asennuksen toimintaperiaatteeseen, siihen soveltuviin raaka-ainetyyppeihin, biologisen kaasun saamisen erityispiirteisiin ja kaikkiin asennuksen vaiheisiin.
Biokaasun määritys
Vakiotyyppinen biokaasu on luonnollinen polttoaine, joka tuotetaan biologisten substraattien käymisen seurauksena. Se hajoaa hydrolyyttisten sekä happoja ja metaania muodostavien bakteeri-organismien vaikutuksesta. Tuloksena olevalla seoksella on palavia ominaisuuksia korkean metaanipitoisuuden vuoksi, ominaisuuksistaan johtuen se melkein ei eroa tavanomaisista kotitalous- ja teollisuuskäyttöön käytetyistä luonnollisista raaka-aineista. Biokaasu on ympäristöystävällinen aine, myös tuotantoteknologialla ei ole kielteisiä vaikutuksia ympäristöön. Raaka-aineosana käytetään jätetuotteita, jotka on hävitettävä.
Biokaasulaitos on hyödyllinen yksityisten rakennusten omistajille, joilla on pääsy karjatilojen jätteille. Tällöin useimpien biokaasulaitosten rakentaminen on paras vaihtoehto.
Biokaasulaitoksen toimintaperiaate
Tällä laitteella voi olla erilainen kokoonpano, joka riippuu sen tehosta, käytettyjen raaka-aineiden tyypistä ja tuloksena olevasta tuotteesta. Vakiotyypin asennus käsittää varastosäiliön, myllyjen ja sekoittimien, kaasupidikkeen asennuksen tuotetun kaasun keräämistä varten, reaktorin ja järjestelmän jätteen toimittamiseksi siihen, polttoainekomponenttien siirtojärjestelmät, prosessoinnin, automatisoinnin, tuotantoprosessien ohjauksen ja suojauksen. Biokaasun kotiasema toimii vakioperiaatteen mukaisesti:
- Biomassa kaadetaan ilmatiiviiseen astiaan, joka laimennetaan vedellä, missä se alkaa käydä ja vapauttaa kaasuainetta.
- Säiliön sisältö päivitetään tyhjentämällä jätteet ja lisäämällä tuoretta.
- Säiliön yläosaan kertynyt kaasu kulkee putken läpi kaasunkerääjään ja sitten kytkettyihin kodinkoneisiin.
Tämän vaihtoehtoisen energialähteen tärkein etu on metaanipäästöjen vähentäminen. Tällaisen käsittelyn ja vaiheittaisen prosessin jälkeen muodostuu tehokkaita lannoitteita, jotka soveltuvat parhaiten peltoille ja puutarhoihin eivätkä sisällä vaarallisia epäpuhtauksia.
Mitkä raaka-aineet soveltuvat asennukseen
Kaikki biokaasulaitokset toimivat parhaiten tuoreessa orgaanisessa komponentissa - karja- tai siipikarjanlannassa, joka tulisi täydentää joka päivä. Voit lisätä hienonnettua ruohoa, toppeja tai lehdet reaktoriin, mukaan lukien talousjätteet, kuten vihannesten kuorinta. Aseman tehokkuus riippuu käytettyjen raaka-aineiden tyypistä. Suurin määrä biologista kaasua saadaan sika- ja kalkkunalannan seoksesta. Lehmän ja säilörehun yhdistelmä antaa sinulle paljon vähemmän kaasua samanlaisella kuormalla.
Jotkut tekijät voivat vähentää anaerobisten bakteerien aktiivisuutta ja jopa lopettaa luonnollisen biokaasun tuotannon kokonaan. Raaka-aineet, jotka sisältävät antibiootteja, homeen, pesuainetyyppisiä synteettisiä komponentteja ja hartseja, eivät saa päästä säiliöön. Mätäisen lannan käyttö ei ole välttämätöntä, laitokseen voidaan ladata vain tuoretta tai kuivattua jätettä. Raaka-aineita ei saisi myöskään kastaa, 95%: n määrää pidetään kriittisenä.
Biologisen massan lataamisen helpottamiseksi ja käymisprosessien nopeuttamiseksi on tarpeen lisätä vähän puhdistettua vettä jätteeseen ja laimentaa se normaaliin konsistenssiin.
Biokaasun tuotannon erityispiirteet
Kotona tuotettu biokaasu prosessoidaan biologisessa reaktorissa useissa vaiheissa. Bakteerit vaikuttavat jonkin aikaa biomassaan, käymisen tarkka ajoitus riippuu raaka-aineiden määrästä. Bakteerien työn seurauksena muodostuu palava kaasuseos, joka sisältää metaania, hiilidioksidia ja useita muita aineita, rikkivetyä mukaan lukien. Sitten seos kulkee reaktorista kaasupidikkeeseen, jossa sitä varastoidaan suunnitellun käytön alkuun saakka. Sieltä saatavaa kaasua voidaan käyttää myös kodinkoneiden huoltoon, sen ominaisuudet eivät ole huonompia kuin luonnolliset. Hajoava massa on poistettava fermentorista oikea-aikaisesti, jotta lopulta saadaan korkealaatuista lannoitetta.
Biokaasulaitoksen kannattavuuden laskeminen
Tee-se-itse-biokaasun tuotanto on hyödyllistä, koska 1 kuutiometri tätä polttoainetta tuottaa saman määrän energiaa kuin 3,5 kg polttopuuta, 1-2 kg hiiltä tai 9-10 kW sähköä. Jos tiedät käytettävissä olevan jätteen arvioidun painon ja tarvittavan energian määrän, voit laskea tällaisen aseman mahdolliset hyödyt ja haitat.
Esimerkki on laskettu substraatti, joka on valmistettu 1,5 lannakomponentista, 3,5 tonnista orgaanista jätettä ja lämmitettyä vettä määränä, joka on 65-75% orgaanisen aineen standardimäärästä. Tämä raaka-aine on suunniteltu kuuden kuukauden maltilliseen kaasun käyttöön. Käymisprosessi antaa halutun tuloksen 10–15 päivän kuluttua, kaasua alkaa tuottaa minimaalinen määrä ja se täyttää säiliön. Kolmekymmentä päivää myöhemmin polttoaine kehitetään kokonaan. Jos ongelmia ei ole ja asema toimii oikein, tilavuus kasvaa vähitellen, kunnes substraatti on täysin mätäntynyt.
Biokaasulaitoksen tuottavuus riippuu raaka-aineen käymisnopeudesta, johon liittyy kohonnut kosteustaso ja substraatin lämpötila.
DIY rakennusvaiheet
Tee-se-itse-biologinen kaasu on täysin saatavissa jokaiselle yksityisen rakennuksen omistajalle, joka voi itsenäisesti tehdä yksinkertaisimman ja luotettavan asennuksen. Sen asennus suoritetaan piirustusten mukaisesti ja koostuu useista vaiheista.
Kuopan valmistelu
Koska biokaasulaitos sijaitsee maan alla, sen toiminnan tehokkuus riippuu siitä, kuinka hyvin erityisen kuopan valmistelu ja sisustus suoritettiin. Vahvista seinät muovi-, betoni- tai polymeerirenkailla, jotka on varustettava tyhjellä pohjalla. Ne maksavat enemmän kuin improvisoidut materiaalit, mutta ne eivät vaadi lisätiivistettä. Polymeerikomponentit eivät pelkää vettä ja kemiallisia komponentteja, mutta ovat herkkiä mekaaniselle rasitukselle, tarvittaessa ne voidaan aina korvata.
Kaasun poistojärjestelmä
Luonnollisen biokaasun saaminen tapahtuu putken avulla, joka asennetaan tynnyrin yläosaan. Aine pääsee vesiloukkuun liitetyn putken kautta, kulkee sitten taajuusmuuttajaan ja siirtyy kodinkoneisiin.Lähelle kaasun poistoaukkoa on asennettu laukaisuventtiili, jos säiliön sisällä on ylipainetta, se vapauttaa ylimääräisiä aineita.
Syöttö- ja purkujärjestelmä
Kaasuseoksen tuottamiseksi jatkuvasti biokaasugeneraattorissa substraatin sisällä olevat bakteerit on varustettava jatkuvasti tuoreella lannalla ja orgaanisella aineella. Jäteraaka-aineet poistetaan täyttösuppilosta niin, että se ei vie tarpeetonta tilaa. Tynnyrissä puretaan ja lastataan reikiä, joihin hitsataan putket, joiden halkaisija on vähintään 300 mm. Lastaustyyppinen putkisto tulee suunnata ylöspäin, sitä on täydennettävä suppilolla, ja viemäriosa on rakennettava siten, että jätteet on helppo kerätä käsittelyn jälkeen käytön aikana.
Lämmitysjärjestelmä
Jos asema sijoitetaan pihalle tai lämmittämättömään huoneeseen, sen on tarjottava optimaalinen lämmöneristys ja vakaa lämmitys. Tätä tarkoitusta varten voit tuoda putken asennukseen, jota pitkin vesi siirtyy lämmitysjärjestelmästä, ja asentaa ne tynnyrin seiniin. Lisäksi reaktoriin asetetaan säiliö, joka on täytetty vedellä, jota lämmitetään sähköisillä lämmityselementeillä; ensimmäistä vaihtoehtoa pidetään taloudellisempana. Jotta asennus olisi vakaa, sen sisällön lämpötilan ei tulisi laskea alle 38 ° C ja nousta yli 55 astetta.
Sekoitusjärjestelmä
Minkä tahansa mallisen käsikäyttöisen sekoittimen avulla voidaan parantaa aseman tehokkuutta merkittävästi. Sen luomiseksi akseli, johon siipien kanssa hitsataan, tuodaan ulos tynnyrin kannen läpi. Sitten he asettavat kahvaportin päälle ja sulkevat reiän kokonaan.
Kupolin ja putkien asentaminen
Viimeisessä vaiheessa joudut tekemään omilla käsillä kaasusäiliön biokaasuasemaan ja asentamaan sen yläosan kuplan. Korkeimpaan kupolipisteeseen asetetaan kaasun pakoputki ja vedetään sitä kohti kaasupidikettä.
Reaktorin sisällä oleva vapaa tila toimii kaasun varastona, mutta tämä ei riitä laitoksen täysin turvalliseen toimintaan. Kaasun käyttöä on jatkettava, jotta vältetään räjähdys korkean paineen alla kuvun alla. Biologisen metaanin sekoittumisen estämiseksi ilmaan asennetaan vesilukko, joka on myös suunniteltu puhdistamaan kaasu.
Biokaasulaitoksen edut ja haitat
Etujen luettelo sisältää:
- mahdollisuus jätteiden turvalliseen hävittämiseen;
- uusiutuvien ympäristöystävällisten raaka-ainevarastojen hankkiminen;
- vähimmäismäärän hiilidioksidin ja rikin vapauttaminen verrattuna tavanomaisiin kaasulaitteisiin;
- aseman täydellinen vakaus;
- kyky käyttää useita kasveja kerralla kustannusten vähentämiseksi ja vaurioiden estämiseksi;
- maatalouden suurin hyöty.
Kaikkien näiden etujen lisäksi biokaasulaitoksella on haittoja. Tällainen kaasu on suhteellisen puhdasta polttoainetta, mutta se pystyy silti saastuttamaan ympäristöä. Myös tällaisten asemien omistajilla voi olla vaikeuksia biomassan toimittamisessa, elleivät he huolehdi tästä etukäteen.
