Bioplinsko postrojenje "uradi sam": internetski mitovi i seoska stvarnost. Samoproizvodnja bioplina Plinsko postrojenje korištenjem stajnjaka

Potrošnja energije u suvremenom svijetu stalno raste, a sirovine se iscrpljuju. Stoga ljudi sve više koriste alternativna goriva u svakodnevnom životu, poput energije sunca, vjetra i vode. Svake godine u svijetu se proizvedu i nakupe tone biološkog otpada čije zbrinjavanje košta mnogo novca. Ali sada se pojavila tehnologija koja nam omogućuje preradu biootpada (prvenstveno gnojiva) i proizvodnju ekološki prihvatljivog goriva – bioplina. Ove tehnologije postavile su temelje za razvoj nove industrije – bioenergije. Za proizvodnju ekološkog plina koriste se posebna postrojenja – bioplinska postrojenja.

Što je bioplin

Bioplin je plin koji se oslobađa kao rezultat fermentacije biomase. Ovo je tvar bez boje i mirisa, koja se sastoji od 70% metana i 30% ugljičnog dioksida. Ima vrlo visoku toplinsku snagu: pri izgaranju 1 m³ bioplina oslobađa se ista količina topline kao pri izgaranju 1,5 kg ugljena.

Bioplin se oslobađa pod utjecajem anaerobnih bakterija, čija se aktivnost povećava zagrijavanjem. Potiču razgradnju organskog otpada, što rezultira stvaranjem biološkog plina.

Međutim, nije svaka biomasa prikladna za proizvodnju ove vrste goriva. Najprikladnija sirovina je kravlji gnoj, jer se krave hrane samo biljnom hranom. Ali ptičji izmet i otpad sa farmi svinja ne mogu se koristiti jer su otrovni. Za dobivanje bioplina potrebno ih je razrijediti.

Osim toga, za proizvodnju biološkog plina koristi se otpad od proizvodnje sokova, vina, mlijeka, škroba i melase, otpad od prerade krumpira, trava, algi, kućni otpad itd.

Prednosti i nedostatci

Proizvodnja bioplina ima niz neporecivih prednosti:

• Učinkovito uništava otpad i dezinficira odvode.
• Blagotvorno utječe na stanje okoliša, jer sprječava ispuštanje metana u atmosferu, što ima veliki utjecaj na efekt staklenika.
• Sirovine su neiscrpne i praktički besplatne, pa nabava opreme postaje ekonomski isplativa.

Kao i svaka tehnologija, proizvodnja bioplina nije idealna i ima svoje nedostatke:

• Brzina njegove proizvodnje znatno je inferiorna u odnosu na tradicionalne izvore energije.
• Za održavanje reakcije potrebna je velika količina enzima određene kvalitete.
• Ako se poremeti nepropusnost spremnika s bioplinom, njegova kvaliteta naglo opada.

Gdje se koristi?

Biološko gorivo prvenstveno se koristi za kućanske potrebe: kuhanje ili grijanje prostorija. Poduzeća mogu koristiti bioplin za zatvoreni proizvodni ciklus, jer se cijena ovog goriva natječe s najjeftinijom nuklearnom energijom.

Dizajn i princip rada bioplinskog postrojenja

Bioplinska postrojenja su posebne jedinice u kojima se otpad prerađuje u bioplin i organsko gnojivo.

Proizvode se industrijski za velike farme i poduzeća, ali po želji vlasnik privatne kuće može kupiti takvu instalaciju za sebe. Međutim, za potonjeg će to biti korisno samo ako ima svakodnevni pristup dovoljnoj količini organskog otpada, na primjer, ako drži vlastitu okućnicu.

Dizajn i princip rada industrijskih i kućanskih instalacija su slični; jedinice se razlikuju samo po veličini i količini proizvedenog goriva.

Bioplinska postrojenja uključuju:

• Spremnik za obradu.
• sustav opskrba plinom.
• Dobava i istovar sirovina.
• Grijanje.
• Miješajući.

Princip rada uređaja je jednostavan:

• Otpad razrijeđen vodom stavlja se u zapečaćenu kantu za recikliranje.
• Tamo se otpad zagrijava, aktivira bakterije i počinje fermentirati, oslobađajući plin.
• Plin se skuplja u gornjem dijelu bunkera i posebnom cijevi teče u kolektor plina, a odatle u kućanske aparate.
• Sadržaj bunkera sustavno se ažurira dodavanjem svježe biomase i ispuštanjem iskorištene.

Samo svježi otpad je prikladan za punjenje u uređaj. Korištenje već trulih sirovina je neučinkovito. Osim toga, antibiotici, plijesan, smola drveća, deterdženti i otapala ne smiju biti uključeni u recikliranje.

Kako rade bioplinska postrojenja: ( https://www.youtube.com/embed/mIwA9EN5J6o)

Bioplinska postrojenja za dom

Kupnja industrijskih jedinica neće biti jeftina, a povrat u kućanstvu bit će 7-10 godina. To će zahtijevati veliku količinu organskog otpada. Stoga je mnogo isplativije i praktičnije napraviti postrojenje za proizvodnju bioplina za kućanstvo vlastitim rukama. Za to će vam trebati najpristupačniji materijali, a proizvodna tehnologija prikladna je za svakog vlasnika.

Spremnik za obradu

Za to je prikladan bilo koji hermetički zatvoreni cilindrični spremnik. To mogu biti veliki lonci ili boilings, kao i plastične bačve od 10 litara. Možete koristiti i željezne, ali prije toga ćete ih morati tretirati antikorozivnom smjesom i vodootpornom bojom.

Otvor za plin

To je cijev koja je zavarena na poklopac bačve. Za spajanje spremnika s izlazom plina, na mjestu ugradnje potonjeg izrezana je rupa. Kroz cijev plin iz spremnika ulazi u spremnik, a odatle u kućanske aparate.

U blizini izlaza plina treba postaviti poseban ventil za ispuštanje plina u slučaju da tlak u spremniku previše poraste.

Dobava i istovar sirovina

Za opskrbu svježom biomasom i uklanjanje istrošene biomase iz spremnika, morat ćete napraviti dvije rupe u spremniku. Ono što je namijenjeno za istovar najbolje je učiniti na samom dnu. A za utovar - veći. U njih su zalemljene cijevi odgovarajućeg promjera.

Cijev za punjenje treba biti usmjerena prema gore, a prikladno je opremiti je lijevkom. A cijev za odvod otpadne mase treba postaviti tako da se odvod odvija nesmetano. Spojevi moraju biti zapečaćeni.

Grijanje

Ukoliko će se spremnik za proizvodnju bioplina nalaziti vani, potrebno je voditi računa o njegovoj toplinskoj izolaciji i sustavu grijanja. Za toplinsku izolaciju dovoljno je spremnik omotati izolacijskom tkaninom ili ga ukopati u zemlju.

Za organiziranje grijanja možete koristiti različite opcije, na primjer:

• Spojite cijevi iz sustava grijanja i rasporedite ih u obliku spirale oko spremnika.
• Stavite spremnik u drugi spremnik napunjen vodom koja se zagrijava toplinom.

Optimalna temperatura za odvijanje reakcije je 38 stupnjeva. Ako poraste iznad 55 stupnjeva, proces se može zaustaviti jer će anaerobne bakterije umrijeti.

Miješanje

Miješanje povećava učinkovitost tehnološkog procesa nekoliko puta. Da biste to učinili, potrebno je ugraditi osovinu sa zavarenim noževima unutar spremnika, a kraj ove osovine dovesti do poklopca i zabrtviti ga. Zatim mora biti opremljen posebnom ručkom.

Primanje plina

U gotovu instalaciju treba ukrcati organsku masu i dodati vodu u omjeru 2:3. Krupni otpad treba usitniti. Zatvorite spremnik poklopcem i pričekajte da počne fermentacija. Obično proces počinje za 2-3 dana. O tome se može suditi po karakterističnom grgljajućem zvuku.

Nakon dva tjedna morate dodati svježi dio sirovina i ocijediti korištenu seriju. Nakon što nova šarža stigne kroz cijev za punjenje, ista količina otpadne tekućine će iscuriti iz izlazne cijevi. Može se koristiti za gnojidbu tla u vrtu. Ubuduće će sirovine trebati obnavljati svaka dva dana.

Uradi sam bioplinska postrojenja: ( https://www.youtube.com/embed/Q8o9Ye8JcRY)

Imajte na umu da korištenje čak i najjednostavnije opreme za proizvodnju bioplina mora biti dokumentirano. Konkretno, potrebno je dobiti dopuštenje od sanitarne i epidemiološke stanice, vatrogasnih i plinskih službi.

Uklanjanje, obrada i zbrinjavanje otpada od 1. do 5. razreda opasnosti

Radimo sa svim regijama Rusije. Važeća licenca. Kompletan set završnih dokumenata. Individualni pristup klijentu i fleksibilna politika cijena.

Pomoću ovog obrasca možete podnijeti zahtjev za usluge, zatražiti komercijalnu ponudu ili dobiti besplatno savjetovanje od naših stručnjaka.

Farmama nije lako riješiti se stajnjaka. Proizvodi se u višku, a na uklanjanje i zbrinjavanje treba potrošiti mnogo novca. U malim privatnim gospodarstvima stajnjak se aktivno koristi kao besplatno i učinkovito gnojivo. Ispostavilo se da postoji još jedan način korisnog korištenja ove sirovine, koji omogućuje dobivanje prirodnog plina.

Mnoge farme već proizvode bioplin iz stajnjaka, koristeći ekološki prihvatljivu tehnologiju koja im omogućuje dobivanje vrijednog proizvoda. Biometan iz stajnjaka je visoke kvalitete, zbog čega se koristi u mnogim zemljama.

Što je bioplin

Bioplin iz stajnjaka je ekološki prihvatljivo gorivo. Po svojim karakteristikama blizak je prirodnom plinu koji se industrijski vadi iz utrobe zemlje.

Bioplin može biti alternativa konvencionalnom gorivu, jer se proizvodi od otpadaka životinja i ptica kojih u svakoj poljoprivredi ima u izobilju. Pravilnom preradom sirovina može se dobiti bezbojni bioplin bez karakterističnog mirisa koji sadrži najmanje 70% metana.

Bioplin ima dobre karakteristike. Jedan kubni metar takvog goriva iz stajnjaka proizvodi istu količinu topline kao jedan i pol kg ugljena.

Prednosti procesa

Stajnjak se prerađivao za proizvodnju bioplina još u sovjetsko doba. Danas se mnoge zemlje bave ovom vrstom industrije, jer je isplativa, laka i ne predstavlja opasnost za okoliš.

Takav alternativni bioplin ne zahtijeva radno intenzivno vađenje sirovina za proizvodnju, proces njegovog stvaranja je relativno jeftin, a u okoliš se ne ispuštaju otrovne tvari.

Naravno, gnoj se može koristiti jednostavno kao gnojivo ako na farmi ima samo nekoliko krava. Puno je teže velikim poljoprivrednicima sa stotinama grla stoke, jer se svake godine moraju riješiti nekoliko tona stajnjaka.

Da bi stajnjak postao kvalitetno gnojivo, potrebno ga je čuvati na kontroliranoj temperaturi. Ali to iziskuje dodatne troškove, pa ga većina poljoprivrednika jednostavno sakupi na određenom mjestu i zatim transportira na obradivo zemljište.

Ako se nepravilno skladišti, gnoj gubi gotovo polovicu dušikovih spojeva u sebi i većinu fosfora, pa njegova učinkovitost postaje znatno lošija. Plin metan kontinuirano se ispušta u atmosferu iz gnojiva, što pogoršava ekološku situaciju.

Najnovije tehnologije za proizvodnju biometana omogućuju preradu sirovina na način da dobiveni bioplin nema toksičan učinak na okoliš. Bioplin sagorijevanjem oslobađa nevjerojatnu količinu energije, a zagrijani stajnjak nakon upotrebe postaje vrlo vrijedno anaerobno gnojivo.

Bioplinska tehnologija

Bioplin se može proizvesti pomoću bakterija, kojima za rad nije potreban kisik. Stoga je za proizvodnju bioplina potrebno izgraditi zatvorene spremnike u kojima će se odvijati fermentacija sirovina. Ispušne cijevi su dizajnirane u spremnicima na način da zrak iz vanjskog okruženja ne može procuriti unutra.

Prvo se spremnik puni tekućim sirovinama i temperatura se podiže na potrebnu razinu kako bi svjetski organizmi počeli djelovati. Metan se diže iz tekućeg gnojiva i nakuplja u posebnim spremnicima u kojima prolazi kroz fazu filtracije. Zatim se skuplja u plinske boce. Iskorištene mase stajskog gnoja nakupljaju se na dnu spremnika, odakle se povremeno uklanjaju i skladište na drugim mjestima. Nakon ispumpavanja otpadne tekućine, novi gnoj se dovodi u spremnik.

Temperaturni režim funkcioniranja bakterija

Metan se može osloboditi iz gnoja samo kada se za to stvori odgovarajući temperaturni režim. Gnoj sadrži različite bakterije koje se aktiviraju i oslobađaju bioplin na različitim temperaturama i različitim brzinama:

• Mezofilne bakterije. Počinju raditi ako temperatura okoline poraste iznad 30 stupnjeva. Bioplin se proizvodi vrlo sporo - proizvodi se mogu sakupiti nakon pola mjeseca.
• Termofilne bakterije. Za njihovu aktivaciju potrebna je temperatura od 50-65 stupnjeva. Bioplin se može prikupiti u samo tri dana. Posebnu vrijednost ima mulj - otpadni gnoj nakon jakog zagrijavanja. Ovo je korisno gnojivo i, što je najvažnije, bezopasno - grijanjem se uništavaju svi helminti, sjemenke korova, patogeni mikroorganizmi.
• Postoji i druga vrsta termofilnih bakterija koje prežive kada se zagriju na temperaturu od 90 stupnjeva. Oni su dodatno uključeni u gnoj kako bi fermentacija bila brža.

Kako temperature padaju, sve vrste bakterija postaju manje aktivne. U maloj farmi obično se koriste mezofili, jer u ovom slučaju nije potrebno dodatno zagrijavanje. Nadalje, primarni bioplin može se koristiti za umjetno zagrijavanje stajnjaka i aktiviranje termofilnih bakterija.

Nedostatak skladištenja sirovina je taj što ne smiju biti podložne temperaturnim fluktuacijama. Stoga je zimi potrebno voditi računa o toploj prostoriji za skladištenje stajnjaka.

Priprema sirovina za ulijevanje u reaktor

U pravilu nema potrebe za daljnjim obogaćivanjem stajnjaka mikroorganizmima, budući da se oni već nalaze u njemu. Sve što treba učiniti je pravilno pripremiti otopinu gnoja, pratiti temperaturu i na vrijeme mijenjati sirovine u bioreaktoru.

Sadržaj vlage u sirovinama treba biti najmanje 90% (konzistencija tekućeg kiselog vrhnja). Stoga se prije upotrebe suhi izmet (koza, ovaca, konja, kunića) pomiješa s vodom. Nema potrebe za razrjeđivanjem svinjskog gnoja zbog visokog sadržaja urina.

Također je važno da je gnojivo homogeno i bez krutih čestica. Količina proizvedenog bioplina na izlazu ovisi o finoći frakcija. Zbog toga je unutar opreme ugrađena miješalica koja stalno radi, uništavajući tvrdu koru na površini sirovine i sprječavajući oslobađanje metana.

Visoko kiseli otpad (svinjski i kravlji gnoj) najprikladniji je za taj proces. Kada se razina kiselosti smanji, bakterije usporavaju svoj rad, pa je važno prvi put saznati koliko je vremena potrebno da se potpuno preradi jedan dio gnojne otopine, a tek onda dopuniti.

Dobiveni produkt sadrži oko sedamdeset posto metana, jedan posto nečistoća (sumporovodik i neki hlapljivi elementi) i nešto manje od trideset posto ugljičnog dioksida.

Može se koristiti kao gorivo tek nakon čišćenja od nečistoća. Spojevi sumporovodika uklanjaju se posebnim filtrima. To se mora učiniti iz razloga što takva tvar, stvarajući kiselinu s vodom, ubrzava procese korozije metala, cijevi, spremnika i cijelog bioplinskog postrojenja, ako je metalno.

Ugljični dioksid također treba ukloniti iz goriva, ali to oduzima puno vremena:

• Prije svega, bioplin se komprimira pod visokim tlakom.
• Voda se šalje u posudu, u kojoj će se nečistoća otopiti.

Ako se bioplin proizvodi u velikim količinama, tada se pročišćavanje provodi vapnom, aktivnim ugljenom i posebnim filtrima.

Smanjenje sadržaja vlage

U ovoj se fazi pročišćavanje sirovina provodi na različite načine.

Prva metoda je slična radu aparata za mjesečinu. Bioplin se usmjerava prema gore kroz hladne cijevi. Voda se pretvara u kondenzat i teče niz cijev, dok se metan šalje u rezervoar za daljnje skladištenje.

Drugi način je korištenje vodene brtve. Dobiveni bioplin se miješa s vodom, gdje ostaju sve nečistoće. Ova metoda zahtijeva manje vremena za čišćenje, jer se voda oslobađa i viška tekućine i nepotrebnih elemenata.

Za izradu instalacije u blizini farmi najprikladniji je dizajn koji se kasnije može lako rastaviti i premjestiti na drugo područje. Glavna oprema cijele instalacije je bioreaktor - spremnik za sipanje stajskog gnoja i njegovu fermentaciju. Velika poduzeća koriste spremnike od 50 kubičnih metara.

Mala privatna gospodarstva koriste podzemni rezervoar umjesto spremnika. Postavljen je ciglama u iskopanu rupu. Za nepropusnost i čvrstoću, sve je pričvršćeno cementnom masom. Volumen ovisi o dnevno proizvedenoj količini gnoja.

Za nadzemnu ugradnju mogu se koristiti spremnici od plastike, metala ili polivinil klorida.

Instalacije mogu biti automatizirane (u kojima se cijeli proces odvija bez ljudske intervencije) ili mehaničke (morate ispumpavati, dodavati sirovine, uzimati bioplin, sami nadzirati tlak i temperaturu).

Na malom gospodarstvu preporučljivo je koristiti električne pumpe, miješalice i mljevenje, koji će spriječiti pojavu kore na površini gnoja i očistiti strukturu otpada.

Najvažnije pravilo je odsutnost kisika u reaktoru. Ako postoji, može doći do eksplozije.

Kako bi se spriječilo da poklopac reaktora bude otpuhan visokim tlakom, potrebni su protuutezi i zaštitne brtve između spremnika i poklopaca.

Rezervoar nikad ne smije biti potpuno pun. Preporučljivo je petinu njegovog volumena ostaviti neispunjenom.

Na mjestu prije ugradnje oprema mora:

• odabrati pravu lokaciju (po mogućnosti što dalje od stambene zgrade)
• izračunati dnevne količine proizvedenog gnoja
• odaberite mjesto za cijevi (otprema, utovar, kondenzacija)
• pronaći mjesto za gnojni otpad
• iskopati jamu
• kupite spremnik za spremnik i pričvrstite ga na dno jame
• zabrtviti sve spojeve
• napraviti otvor za pregled reaktora (obavezno staviti brtvu između otvora i reaktora)

Ako se instalacija odvija u hladnoj klimi, svakako biste trebali razmisliti o načinima zagrijavanja.

Završna faza izgradnje je provjera nepropusnosti opreme.

Proračun količine plina

U prosjeku, tona stajnjaka će vlasniku osigurati stotine kubičnih metara bioplina. Da bi se izračunala količina proizvedenog bioplina potrebno je pomnožiti dnevnu masu stajskog gnoja svakog grla s brojem grla.

Naravno, različite životinje i ptice proizvode različite količine gnojiva:

• perad (prvenstveno pilići) – 150-170 g dnevno
• krava - 34-36 kg
• koza – 900 – 1100 g
• konj – 14-16 kg
• ovce – 900 – 1100 g
• svinja – 4-6 kg

Svinjski i kravlji gnoj daje više goriva. Količina oslobođenog bioplina može se povećati dodavanjem prosa, vršaka repe, močvarnog bilja, algi ili kukuruza u smjesu (prisutnost klorofila u biomasi poboljšava oslobađanje metana).

Otpad biomase nakon proizvodnje plina

Mulj nastao nakon zagrijavanja stajnjaka koristi se u cijeloj poljoprivredi u obliku gnojiva.

Proizvedeni ugljikov dioksid obično se pročišćava, ali kada se otopi u vodi, dobiva se korisna tekućina.

Potpuna iskoristivost proizvoda bioplinskog postrojenja

Uz racionalno korištenje stajnjaka, nakon stvaranja bioplina možda uopće neće biti otpada. Na primjer, ugljični dioksid se koristi kao gnojivo za povrtlarske kulture.

Mulj se također koristi za ishranu korijena.

Stoga, ako imate manju instalaciju za proizvodnju bioplina, dobro će instalirati biostaklenik, koji zbog gnojiva i dobivene energije može raditi tijekom cijele godine.

Poljoprivrednici se svake godine suočavaju s problemom odlaganja stajnjaka. Uzalud su potrošena znatna sredstva potrebna za organizaciju uklanjanja i ukopa. Ali postoji način koji vam omogućuje ne samo da uštedite svoj novac, već i da vam ovaj prirodni proizvod služi za vašu korist.

Štedljivi vlasnici već odavno provode u praksu eko-tehnologiju koja omogućuje dobivanje bioplina iz stajnjaka i korištenje dobivenog kao goriva.

Stoga ćemo u našem materijalu govoriti o tehnologiji proizvodnje bioplina, a također ćemo govoriti o tome kako izgraditi bioenerganu.

Određivanje potrebnog volumena

Volumen reaktora određuje se na temelju dnevne količine stajskog gnoja proizvedenog na farmi. Također je potrebno voditi računa o vrsti sirovine, temperaturi i vremenu fermentacije. Da bi instalacija radila u potpunosti, spremnik je napunjen do 85-90% volumena, najmanje 10% mora ostati slobodno za izlazak plina.

Proces razgradnje organske tvari u mezofilnoj instalaciji na prosječnoj temperaturi od 35 stupnjeva traje 12 dana, nakon čega se uklanjaju fermentirani ostaci i puni reaktor novom porcijom supstrata. Budući da se otpad prije slanja u reaktor razrjeđuje vodom do 90%, potrebno je uzeti u obzir i količinu tekućine pri određivanju dnevnog opterećenja.

Na temelju zadanih pokazatelja volumen reaktora bit će jednak dnevnoj količini pripremljenog supstrata (stajnjak s vodom) pomnoženom s 12 (vrijeme potrebno za razgradnju biomase) i uvećanom za 10% (slobodni volumen spremnika).

Izgradnja podzemne građevine

Sada razgovarajmo o najjednostavnijoj instalaciji koja vam omogućuje da je dobijete po najnižoj cijeni. Razmislite o izgradnji podzemnog sustava. Da biste ga napravili, morate iskopati rupu, njezinu bazu i zidove ispuniti armiranim betonom od ekspandirane gline.

Ulazni i izlazni otvori nalaze se na suprotnim stranama komore, gdje su montirane kose cijevi za dovod supstrata i ispumpavanje otpadne mase.

Odvodna cijev promjera približno 7 cm trebala bi se nalaziti gotovo na samom dnu bunkera, a drugi kraj je montiran u pravokutni kompenzacijski spremnik u koji će se pumpati otpad. Cjevovod za dovod supstrata nalazi se približno 50 cm od dna i ima promjer od 25-35 cm.Gornji dio cijevi ulazi u odjeljak za primanje sirovina.

Reaktor mora biti potpuno zatvoren. Kako bi se isključila mogućnost ulaska zraka, spremnik mora biti prekriven slojem bitumenske hidroizolacije

Gornji dio bunkera je držač plina, koji ima oblik kupole ili konusa. Izrađuje se od limova ili krovnog željeza. Konstrukciju možete dovršiti i zidanjem od opeke, koja je zatim prekrivena čeličnom mrežom i ožbukana. Morate napraviti zapečaćeni otvor na vrhu spremnika plina, ukloniti plinsku cijev koja prolazi kroz vodenu brtvu i ugraditi ventil za smanjenje tlaka plina.

Za miješanje supstrata možete opremiti instalaciju sustavom odvodnje koji radi na principu mjehurića. Da biste to učinili, okomito pričvrstite plastične cijevi unutar strukture tako da je njihov gornji rub iznad sloja podloge. Napravite puno rupa u njima. Plin će pod pritiskom pasti, a dižući se prema gore, mjehurići plina miješat će biomasu u spremniku.

Ako ne želite graditi betonski bunker, možete kupiti već gotovu PVC posudu. Za očuvanje topline mora biti okružen slojem toplinske izolacije - polistirenskom pjenom. Dno jame popunjava se armiranim betonom u sloju od 10 cm, mogu se koristiti spremnici od polivinil klorida ako volumen reaktora ne prelazi 3 m3.

Zaključci i koristan video na tu temu

Kako napraviti najjednostavniju instalaciju iz obične bačve naučit ćete ako pogledate video:

Najjednostavniji reaktor može se napraviti za nekoliko dana vlastitim rukama, koristeći dostupne materijale. Ako je farma velika, onda je najbolje kupiti gotovu instalaciju ili kontaktirati stručnjake.

Potrebni obvezni materijali:

• dva spremnika;
• spojne cijevi;
• ventili;
• filter plina;
• sredstva za osiguranje nepropusnosti (ljepilo, smola, brtvilo itd.);

Poželjno:

• mješalica s elektromotorom;
• senzor temperature;
• mjerač tlaka;

Slijed u nastavku prikladan je za južne regije. Za rad u bilo kojim uvjetima treba dodati sustav grijanja reaktora koji će osigurati zagrijavanje posude na 40 stupnjeva Celzija i povećati toplinsku izolaciju, na primjer, zatvaranjem konstrukcije staklenikom. Preporučljivo je pokriti staklenik crnim filmom. Također je preporučljivo u cjevovod dodati uređaj za odvodnju kondenzata.

Stvaranje jednostavnog bioplinskog postrojenja:

1. Napravite spremnik za pohranu. Odabiremo spremnik u koji će se skladištiti dobiveni bioplin. Spremnik je fiksiran ventilom i opremljen manometrom. Ako je potrošnja plina konstantna, tada nema potrebe za spremnikom plina.
2. Izolirajte strukturu unutar jame.
3. Postavite cijevi. Položite cijevi u jamu za utovar sirovina i istovar kompostnog humusa. U spremniku reaktora napravljen je ulazni i izlazni otvor. Reaktor je smješten u jamu. Cijevi su spojene na rupe. Cijevi su čvrsto pričvršćene ljepilom ili drugim prikladnim sredstvom. Promjer cijevi manji od 30 cm doprinijet će njihovom začepljenju. Mjesto utovara treba odabrati na sunčanoj strani.
4. Ugradite otvor. Rektor, opremljen otvorom, čini popravak i održavanje praktičnijim. Otvor i reaktorsku posudu treba zabrtviti gumom. Također možete ugraditi senzore temperature, tlaka i razine sirovina.
5. Odaberite spremnik za bioreaktor. Odabrani spremnik mora biti izdržljiv - budući da se fermentacijom oslobađa velika količina energije; imaju dobru toplinsku izolaciju; biti otporan na zrak i vodu. Posude u obliku jajeta su najprikladnije. Ako je izgradnja takvog reaktora problematična, onda bi cilindrična posuda sa zaobljenim rubovima bila dobra alternativa. Spremnici kvadratnog oblika manje su učinkoviti jer će se stvrdnuta biomasa nakupljati u uglovima, što otežava fermentaciju.
6. Pripremite jamu.
7. Odaberite mjesto za montažu buduće instalacije. Preporučljivo je odabrati mjesto dovoljno udaljeno od kuće i tako da možete iskopati rupu. Postavljanje unutar jame omogućuje vam značajno uštedu na toplinskoj izolaciji, koristeći jeftine materijale poput gline.
8. Provjerite nepropusnost rezultirajuće strukture.
9. Pokrenite sustav.
10. Dodajte sirovine.Čekamo oko dva tjedna dok se ne odvijaju svi potrebni procesi Nužan uvjet za izgaranje plina je oslobađanje od ugljičnog dioksida. Za to će poslužiti obični filtar iz trgovine hardverom. Filter kućne izrade napravljen je od komada plinske cijevi dužine 30 cm napunjene suhim drvenim i metalnim strugotinama.

Sastav i vrste

Bioplin je plin dobiven kao rezultat trofaznog biokemijskog procesa na biomasi, koji se odvija u zatvorenim uvjetima.

Proces razgradnje biomase je sekvencijalan: prvo je izložena hidrolitičkim bakterijama, potom bakterijama koje stvaraju kiselinu i na kraju bakterijama koje stvaraju metan. Materijal za mikroorganizme u svakoj fazi je proizvod aktivnosti prethodne faze.

Na izlazu, približan sastav bioplina izgleda ovako:

• metan (50 do 70%);
• ugljikov dioksid (30 do 40%);
• vodikov sulfid (~2%);
• vodik (~1%);
• amonijak (~1%);

Na točnost proporcija utječu korištene sirovine i tehnologija proizvodnje plina. Metan ima potencijal za sagorijevanje; što je njegov postotak veći, to bolje.

Drevne kulture stare više od tri tisuće godina (Indija, Perzija ili Asirija) imaju iskustva s korištenjem zapaljivog močvarnog plina. Znanstvena osnova formirana je mnogo kasnije. Kemijsku formulu metana CH 4 otkrio je znanstvenik John Dalton, a prisutnost metana u močvarnom plinu otkrio je Humphry Davy. Drugi svjetski rat odigrao je veliku ulogu u razvoju industrije alternativne energije, zahtijevajući od zaraćenih strana veliku potrebu za energetskim resursima.

Posjedovanje ogromnih rezervi nafte i prirodnog plina u SSSR-u dovelo je do nedostatka potražnje za drugim tehnologijama proizvodnje energije; proučavanje bioplina bilo je uglavnom predmet interesa akademske znanosti. Trenutno se situacija toliko promijenila da, osim industrijske proizvodnje raznih vrsta goriva, svatko može napraviti bioplinsko postrojenje za vlastite potrebe.

– skup opreme za proizvodnju bioplina iz organskih sirovina.

Ovisno o vrsti isporučene sirovine, razlikuju se sljedeće vrste bioplinskih postrojenja:

• s porcijskim hranjenjem;
• s kontinuiranim napajanjem;

Bioplinska postrojenja sa stalnom opskrbom sirovina su učinkovitija.

Prema vrsti obrade sirovina:

1. Nema automatskog miješanja sirovine i održavanje potrebne temperature - kompleksi s minimalnom opremom, pogodni za male farme (Dijagram 1).
2. S automatskim miješanjem, ali bez održavanja potrebne temperature - također služi malim farmama, učinkovitije od prethodne vrste.
3. S podrškom za potrebnu temperaturu, ali bez automatskog miješanja.
4. S automatskim miješanjem sirovina i temperaturnom podrškom.

Princip rada

Proces pretvaranja organskih sirovina u bioplin naziva se fermentacija. Sirovine se utovaruju u poseban spremnik koji osigurava pouzdanu zaštitu biomase od kisika. Događaj koji se događa bez intervencije kisika naziva se anaerobnim.

Pod utjecajem posebnih bakterija, fermentacija se počinje događati u anaerobnom okruženju. Kako fermentacija napreduje, sirovina postaje prekrivena korom, koja se mora redovito uništavati. Uništavanje se provodi temeljitim miješanjem.

Potrebno je miješati sadržaj najmanje dva puta dnevno, bez narušavanja nepropusnosti procesa. Osim uklanjanja kore, miješanje omogućuje ravnomjernu raspodjelu kiselosti i temperature unutar organske mase. Kao rezultat ovih manipulacija nastaje bioplin.

Nastali plin skuplja se u plinski spremnik i odatle se cijevima isporučuje potrošaču. Biognojiva dobivena nakon prerade sirovine mogu se koristiti kao aditiv hrani za životinje ili dodati u tlo. Ovo gnojivo se naziva kompostni humus.

Bioplinsko postrojenje uključuje sljedeće elemente:

• spremnik za homogenizaciju;
• reaktor;
• mješalice;
• spremnik za skladištenje (držač plina);
• kompleks grijanja i miješanja vode;
• plinski kompleks;
• pumpni kompleks;
• separator;
• kontrolni senzori;
• Instrumentacija i automatizacija s vizualizacijom;
• sigurnosni sustav;

Primjer industrijskog bioplinskog postrojenja prikazan je na dijagramu 2.

Korištene sirovine

Razgradnja bilo koje životinjske ili biljne tvari oslobađa zapaljivi plin u različitim stupnjevima. Za sirovine su prikladne mješavine različitih sastava: gnoj, slama, trava, razni otpaci itd. Za kemijsku reakciju potrebna je vlažnost od 70%, pa se sirovina mora razrijediti vodom.

Prisutnost sredstava za čišćenje, klora i praškova za pranje u organskoj biomasi je neprihvatljiva jer ometaju kemijske reakcije i mogu oštetiti reaktor. Za reaktor također nisu prikladne sirovine s piljevinom crnogoričnog drveća (sadrže smole), s visokim udjelom lignina i preko praga vlažnosti od 94%.

Povrće. Biljne sirovine izvrsne su za proizvodnju bioplina. Svježa trava daje maksimalan prinos goriva - iz tone sirovine dobiva se oko 250 m 3 plina s udjelom metana od 70%. Kukuruzna silaža je nešto manja - 220 m3. Vršci repe – 180 m3.

Kao biomasa može se koristiti gotovo svaka biljka, sijeno ili alga. Nedostatak primjene je duljina proizvodnog ciklusa. Proces dobivanja bioplina traje do dva mjeseca. Sirovine moraju biti fino mljevene.

Životinja. Otpad iz pogona za preradu, mljekara, klaonica itd. Pogodno za bioplinsko postrojenje. Maksimalni prinos goriva daju životinjske masti - 1500 m 3 bioplina s udjelom metana od 87%. Glavni nedostatak je nedostatak. Životinjske sirovine također se moraju samljeti.

Izmet. Glavna prednost stajnjaka je njegova jeftinost i laka dostupnost. Nedostatak – količina i kvaliteta bioplina je niža nego kod drugih vrsta sirovina. Konjski i kravlji izmet se može odmah preraditi. Proizvodni ciklus trajat će otprilike dva tjedna, a proizvest će 60 m3 sa 60% sadržaja metana.

Kokošji i svinjski gnoj ne mogu se koristiti izravno jer su otrovni. Za početak procesa fermentacije moraju se pomiješati sa silažom. Mogu se koristiti i ljudski otpadni proizvodi, ali kanalizacija nije prikladna jer je sadržaj fekalija nizak.

Sheme rada

Shema 1 – bioplinsko postrojenje bez automatskog miješanja sirovina:

Shema 2 – industrijsko bioplinsko postrojenje:

Farme trebaju gorivo za sustave grijanja, proizvodnju električne energije i druge dnevne potrebe. Budući da cijene energije iz godine u godinu neprestano rastu, svaki vlasnik kuće ili male tvrtke barem je jednom razmišljao o tome kako proizvesti bioplin kod kuće.

Bioplinsko postrojenje za privatnu kuću omogućuje vam da organizirate proizvodnju bioplina u svom dvorištu, što rješava problem goriva. Budući da značajan postotak stanovnika sela ima vještine rada s alatima za zavarivanje i vodoinstalacije, pitanje samoproizvodnje postrojenja za proizvodnju plina čini se logičnim. Na taj način možete uštedjeti ne samo na radu, već i na materijalima ako koristite improvizirana sredstva.

Što je bioplin i kako nastaje: dobivanje i proizvodnja

Bioplin je tvar nastala fermentacijom organskog otpada, koja sadrži dovoljne količine metana da se može koristiti kao gorivo. Sagorijevanjem bioplin oslobađa toplinu koja je dovoljna za grijanje kuće ili gorivo za automobil. izvor energije je gnojivo koje je lako dostupno i jeftino ili čak besplatno ako je riječ o stočarskom poduzeću ili velikom privatnom gospodarstvu.

Bioplin je ekološki prihvatljivo biogorivo koje možete proizvesti vlastitim rukama; biološki plin je srodan prirodnom plinu. Plin se proizvodi preradom otpada od strane anaerobnih bakterija. Fermentacija se odvija u bezračnom spremniku koji se naziva bioreaktor. Brzina proizvodnje bioplina ovisi o količini otpada utovarenog u biogenerator. Pod utjecajem bakterija iz sirovine se oslobađa mješavina metana i ugljičnog dioksida s primjesama drugih plinovitih tvari. Nastali plin uklanja se iz bioreaktora, pročišćava i koristi za vlastite potrebe. Prerađene sirovine po završetku procesa postaju gnojivo koje se koristi za poboljšanje plodnosti tla. Proizvodnja bioplina je korisna za stočarska poduzeća koja imaju pristup besplatnom gnojivu i drugom organskom otpadu.

Prednosti izgaranja goriva iz stajnjaka (gnojiva za farme) za grijanje: električna energija iz metana

Prednosti bioplina kao goriva uključuju:

• Učinkovito i ekološki prihvatljivo recikliranje otpada
• Dostupnost sirovina za proizvodnju plina u ruralnim područjima
• Mogućnost organiziranja zatvorenog ciklusa proizvodnje plina i gnojiva iz stajnjaka bez otpada
• Neiscrpan, samoobnavljajući izvor sirovina

Kako izgraditi bioreaktor (instalaciju) vlastitim rukama

Bioplinska postrojenja koja proizvode plin iz gnoja mogu se jednostavno sastaviti vlastitim rukama na vlastitom mjestu. Prije sastavljanja bioreaktora za preradu gnoja, vrijedi nacrtati crteže i pažljivo proučiti sve nijanse, jer spremnik koji sadrži veliku količinu eksplozivnog plina može biti izvor velike opasnosti ako se nepravilno koristi ili ako postoje pogreške u projektiranju instalacije.

Kapacitet bioreaktora izračunava se na temelju količine sirovine koja se koristi za proizvodnju metana. Kako bi radni uvjeti bili optimalni, kapacitet reaktora se popunjava otpadom najmanje do dvije trećine. U ove svrhe koristi se duboka jama. Kako bi se osigurala visoka nepropusnost, zidovi jame su ojačani betonom ili ojačani plastikom, a ponekad su u jamu ugrađeni betonski prstenovi. Površina zidova tretirana je otopinama za zaštitu od vlage. Nepropusnost je nužan uvjet za učinkovit rad instalacije. Što je spremnik bolje izoliran, to je kvaliteta i količina veća. Osim toga, produkti razgradnje otpada su otrovni i, ako iscure, mogu biti štetni za zdravlje.

U spremnik za otpad ugrađena je mješalica. Odgovoran je za miješanje otpada tijekom fermentacije, sprječava neravnomjernu raspodjelu sirovina i stvaranje kore. Nakon mješalice u stajnjak se ugrađuje drenažna konstrukcija koja olakšava odvođenje plina u spremnik i sprječava istjecanje. Plin je potrebno ukloniti iz sigurnosnih razloga, kao i radi poboljšanja kvalitete gnojiva koja ostaju u reaktoru nakon obrade. Na dnu reaktora napravljena je rupa za. Otvor je opremljen čvrstim poklopcem tako da oprema ostaje zapečaćena.

Kako osigurati aktivnu fermentaciju biomase kod kuće pomoću generatora i druge opreme: obrada otpada, sastav i ekstrakcija

Kako bi se proces obrade u bioreaktoru odvijao brže, potrebno je zagrijavanje. Temperatura okoline je dovoljna da se obrada gnojiva odvija bez vanjske pomoći. Ali u nepovoljnim vremenskim uvjetima, zimi, mini bioplinsko postrojenje treba dodatni izvor topline, inače proizvodnja plina postaje nemoguća. Da bi bakterije pretvorile otpad u plin, temperatura u reaktoru mora biti iznad 38 stupnjeva Celzijusa. Nije teško dobiti bioplin vlastitim rukama, glavna stvar je znati određena pravila proizvodnje.

Spremnik se grije pomoću spirale koja se nalazi ispod reaktora ili ugradnjom električnih grijača za izravno zagrijavanje rezervoara. , koji otpad prerađuju u plin, već su u sirovini. Kako bi se aktivirali mikroorganizmi i pokrenuo proces proizvodnje bioplina, temperatura u posudi mora biti dovoljna za fermentaciju. Kako bi se olakšala kontrola usklađenosti s temperaturnim uvjetima, automatsko grijanje je povezano s reaktorom. Zagrijava posudu kada se u nju stavi gorivo na željenu temperaturu i isključuje grijanje kada se postigne željena oznaka na termometru. Uređaj za kontrolu temperature, koji je lako pronaći u trgovini plinskom opremom, može se nositi s ulogom automatskog grijača.

Ispravno uklanjanje plina iz bioreaktora: crteži, korištenje tehnologije

Za jednostavno uklanjanje formiranog plina iz spremnika, bioplinska postrojenja su opremljena nizom uređaja:

1. Okomito postavljene plastične cijevi s velikim brojem rupa za lakše odvajanje plina od sirovine. Vrh cijevi trebao bi stršati iznad mase otpada, dopuštajući plinu da slobodno izlazi.
2. Film postavljen preko posude i stvara neku vrstu efekta staklenika. Održava željenu temperaturu unutar spremnika i također sprječava miješanje plina sa zrakom.
   

   Ponekad je kontejner pokriven kupolom od betona ili drugog materijala. Kako takva kupola ne bi odletjela pod pritiskom nastalog plina, pažljivo je pričvršćena na konstrukciju i vezana kabelima.

3. Na vrhu reaktora nalazi se ispušna cijev za plin. Cijev je opremljena čvrstim mehanizmom za zaključavanje kako ne bi narušila nepropusnost konstrukcije. Novoispušteni bioplin, koji ulazi u izlaznu cijev, zasićen je vodenom parom i sadrži mnoge nečistoće. nastaje kondenzacijom: kada se ohladi na temperaturu okoline, voda se u obliku kondenzacije taloži na stijenkama cijevi. Kako bi se izbjegla korozija, ispusna cijev je postavljena na način da se olakša uklanjanje kondenzata kroz separator.
4. Za uklanjanje nečistoća sumporovodika iz bioplina, na putu do skladišta postavlja se filtar od posebno obrađenog aktivnog ugljena u kojem se smjesa oksidira u sumpor i taloži u sorbent.

GLEDAJ VIDEO

Samosastavljeno bioplinsko postrojenje, koje kod kuće prerađuje gnojivo u bioplin, značajno smanjuje troškove grijanja i električne energije. Takva će instalacija smanjiti troškove opskrbe privatne kuće toplinom, smanjiti troškove poljoprivrednih proizvoda, čime će se povećati profitabilnost farme. – sposobnost pretvaranja otpada u izvor energije i alternativu prirodnom plinu. Bioplin je ekološki prihvatljiv i moderan.