Stacionárne zariadenie na výrobu bioplynu je určené na efektívne odstraňovanie odpadu, získavanie surovín a lacnú energiu. Takéto vybavenie môžete zostaviť vlastnými rukami a vytvorený plyn použiť na vykurovanie miestnosti, varenie a iné potreby. Pred výstavbou je užitočné zoznámiť sa s princípom činnosti zariadenia, druhmi surovín, ktoré sú preň vhodné, so špecifikami výroby biologického plynu a všetkými fázami inštalácie.
Stanovenie bioplynu
Bioplyn štandardného typu je prírodné palivo vyrobené v dôsledku fermentácie biologických substrátov. Rozkladá sa pod vplyvom hydrolytických, ako aj kyslých a metánotvorných bakteriálnych organizmov. Výsledná zmes má horľavé vlastnosti z dôvodu vysokého obsahu metánu, vďaka svojim vlastnostiam sa takmer nelíši od zvyčajných prírodných surovín používaných na domáce a priemyselné účely. Bioplyn je látka šetrná k životnému prostrediu, jej výrobná technológia tiež nemá negatívny vplyv na životné prostredie. Ako surovinový komponent sa na tento účel používajú odpadové produkty, ktoré sa musia zlikvidovať.
Zariadenie na výrobu bioplynu bude prínosom pre majiteľov súkromných budov s prístupom k odpadu z chovov hospodárskych zvierat. V tomto prípade bude najlepšou voľbou výstavba niekoľkých zariadení na výrobu bioplynu.
Princíp činnosti zariadenia na výrobu bioplynu
Toto zariadenie môže mať inú konfiguráciu, ktorá závisí od jeho výkonu, typu použitých surovín a výsledného produktu. Inštalácia štandardného typu zahŕňa inštaláciu skladovacej nádrže, mlynov a miešačiek, držiaka plynu na akumuláciu vyprodukovaného plynu, reaktora a systému na dodávanie odpadu do neho, systémov na prenos palivových komponentov, spracovania, automatizácie, kontroly a ochrany výrobných procesov. Domáca stanica na bioplyn pracuje podľa štandardného princípu:
- Biomasa sa naleje do vzduchotesnej nádoby, ktorá sa zriedi vodou, kde začne kvasiť a uvoľňovať plynnú látku.
- Obsah nádrže sa aktualizuje vypustením odpadového odpadu a pridaním čerstvého.
- Plyn nahromadený v hornej časti nádrže prechádza trubicou do zberača plynu a potom do pripojených domácich spotrebičov.
Hlavnou výhodou tohto alternatívneho zdroja energie je zníženie emisií metánu. Po takomto spracovaní a jeho postupnom spracovaní sa vytvárajú účinné hnojivá, ideálne vhodné pre polia a záhrady, ktoré tiež neobsahujú nebezpečné nečistoty.
Aké suroviny sú vhodné na inštaláciu
Akákoľvek elektráreň na bioplyn najlepšie funguje na čerstvých organických zložkách - dobytok alebo hydinový hnoj, ktoré by sa mali doplňovať každý deň. Do reaktora môžete pridať nasekanú trávu, vrcholy alebo lístie, vrátane domového odpadu, ako je napríklad čistenie zeleniny. Účinnosť stanice závisí od druhu použitých surovín. Najväčšie množstvo biologického plynu sa získava zo zmesi trusu ošípaných a morčacieho hnoja. Kombinácia kravského a silážneho odpadu umožňuje získať oveľa menej plynu pri podobnom zaťažení.
Niektoré faktory môžu znížiť aktivitu anaeróbnych baktérií a dokonca úplne zastaviť výrobu prírodného bioplynu. Suroviny obsahujúce antibiotiká, plesne, syntetické zložky detergentu a živice by sa nemali dostať do nádrže. Nie je potrebné používať zhnitý hnoj, do zariadenia sa môže vkladať iba čerstvý alebo sušený odpad. Okrem toho by suroviny nemali byť zamokrené, za kritické sa považuje číslo 95%.
Aby sa uľahčilo nanášanie biologickej hmoty a urýchlili fermentačné procesy, je potrebné do odpadu pridať trochu prečistenej vody a zriediť na normálnu konzistenciu.
Špecifiká výroby bioplynu
Bioplyn vyrábaný doma sa spracováva v biologickom reaktore v niekoľkých fázach. Na nejakú dobu pôsobia baktérie na biomasu, presné načasovanie fermentácie bude závisieť od objemu surovín. V dôsledku pôsobenia baktérií sa vytvára horľavá zmes plynov, ktorá obsahuje metán, oxid uhličitý a množstvo ďalších látok vrátane sírovodíka. Potom zmes prechádza z reaktora do držiaka plynu, kde sa skladuje až do začiatku zamýšľaného použitia, plyn z neho sa môže použiť na údržbu domácich spotrebičov a jeho vlastnosti nie sú horšie ako tie prírodné. Rozložená hmota sa musí z fermentora včas odstrániť, aby sa nakoniec dostalo vysoko kvalitné hnojivo.
Výpočet ziskovosti zariadenia na výrobu bioplynu
Výroba bioplynu pre domácich majstrov je výhodná, pretože 1 meter kubický tohto paliva poskytuje rovnaké množstvo energie ako 3,5 kg palivového dreva, 1 až 2 kg uhlia alebo 9 až 10 kW elektrickej energie. Ak viete približnú hmotnosť dostupného odpadu a množstvo potrebnej energie, môžete vypočítať možné výhody a nevýhody takejto stanice.
Príkladom je výpočet substrátu pripraveného z 1,5 hnoja, 3,5 t organického odpadu a zahriatej vody v množstve rovnajúcom sa 65 - 75% štandardného objemu organickej hmoty. Táto surovina je navrhnutá na šesť mesiacov mierneho používania plynu. Proces fermentácie poskytuje požadovaný výsledok po 10 až 15 dňoch, plyn sa začne produkovať v minimálnom množstve a naplní nádrž. O tridsať dní neskôr bude palivo úplne vyvinuté. Pri neprítomnosti problémov a správnej činnosti stanice sa objem postupne zvyšuje, až kým nie je substrát úplne hnitý.
Produktivita zariadenia na výrobu bioplynu bude závisieť od rýchlosti fermentácie suroviny, ktorá je spojená so zvýšenou úrovňou vlhkosti a teploty substrátu.
Stavebné kroky pre domácich majstrov
Do-it-yourself biologický plyn je úplne prístupný každému majiteľovi súkromnej budovy, ktorý môže nezávisle vykonať najjednoduchšiu a najspoľahlivejšiu inštaláciu. Jeho inštalácia sa vykonáva podľa výkresov a pozostáva z niekoľkých krokov.
Príprava jamy
Keďže sa zariadenie na výrobu bioplynu nachádza pod zemou, účinnosť jeho prevádzky bude závisieť od toho, do akej miery sa vykonala príprava a dekorácia špeciálnej jamy. Steny zosilnite plastovými, betónovými alebo polymérnymi krúžkami, ktoré musia byť vybavené slepým dnom. Budú stáť viac ako improvizované materiály, ale nebudú vyžadovať ďalšie tesniace materiály. Polymérne komponenty sa neboja vody a chemických zložiek, ale sú citlivé na mechanické namáhanie, ak je to potrebné, môžu sa vždy vymeniť.
Výfukový systém plynu
Získanie prírodného bioplynu sa vykonáva pomocou rúrky, ktorá je inštalovaná v hornom prvku valca. Látka vstupuje do zachytávača vody cez pripojenú trubicu, potom prechádza do pohonu a presúva sa do domácich spotrebičov.Neďaleko výstupu plynu je nainštalovaný spúšťací ventil, v prípade nadmerného tlaku vo vnútri nádrže uvoľní prebytočné látky.
Systém podávania a vykladania
Na neustále vytváranie zmesi plynov v generátore bioplynu musia byť baktérie vo vnútri substrátu neustále vybavené čerstvým hnojom a organickou hmotou. Odpadové suroviny sa z násypky odstraňujú tak, aby nezaberali zbytočný priestor. Otvory sa vyrábajú vo valci za účelom vykládky a nakládky, do ktorej sú zvárané rúrky s priemerom najmenej 300 mm. Nakladacie potrubie by malo byť nasmerované nahor, doplnené lievikom a drenážna časť by mala byť skonštruovaná takým spôsobom, aby bolo vhodné zbierať odpad po spracovaní počas prevádzky.
Vykurovací systém
Ak je stanica umiestnená na dvore alebo v nevykurovanej miestnosti, bude potrebné zaistiť optimálnu tepelnú izoláciu a stabilné vykurovanie. Za týmto účelom môžete priviesť do inštalácie rúrky, pozdĺž ktorej sa voda pohybuje z vykurovacieho systému, a inštalovať ich pozdĺž stien hlavne. V reaktore je tiež umiestnená nádrž naplnená vodou vyhrievanou elektrickými ohrievacími prvkami, prvá možnosť sa považuje za ekonomickejšiu. Aby bola inštalácia stabilná, teplota jej obsahu by nemala klesnúť pod 38 a zvýšiť nad 55 stupňov.
Miešací systém
Dodatočný ručný mixér s akoukoľvek konštrukciou môže výrazne zvýšiť účinnosť stanice. Na jeho vytvorenie je os s privarenými čepeľami vyvedená cez veko hlavne. Potom nasadili kľučku brány a úplne utesnili otvor.
Montáž kupoly a potrubí
V záverečnej fáze musíte pre bioplynovú stanicu vyrobiť plynovú nádrž a nainštalovať kupolu jej horného prvku. V najvyššom kupolovom bode je umiestnené plynové výfukové potrubie a ťahané smerom k držiaku plynu.
Voľný priestor vo vnútri reaktora funguje ako zásobník plynu, ale to nestačí na úplne bezpečnú prevádzku zariadenia. Aby sa zabránilo výbuchu pod vysokým tlakom pod kupolou, musí sa plyn používať nepretržite. Aby sa zabránilo zmiešaniu biologického metánu so vzduchom, je nainštalovaný lapač vody, ktorý je tiež určený na čistenie plynu.
Výhody a nevýhody zariadenia na výrobu bioplynu
Zoznam výhod zahŕňa:
- možnosť bezpečného zneškodnenia odpadu;
- získavanie obnoviteľných zásob surovín šetrných k životnému prostrediu;
- uvoľnenie minimálneho množstva oxidu uhličitého a síry v porovnaní s konvenčnými plynovými zariadeniami;
- úplná stabilita stanice;
- schopnosť používať niekoľko rastlín naraz na zníženie nákladov a zabránenie poškodeniu;
- maximálny prínos pre poľnohospodárstvo.
Okrem všetkých týchto výhod má zariadenie na výrobu bioplynu svoje nevýhody. Takýto plyn je relatívne čisté palivo, stále však môže znečisťovať životné prostredie. Majitelia takýchto staníc môžu mať tiež problémy s dodávkou biomasy, ak sa o to vopred nestarajú.
