Urob si sám bioplynovú stanicu: Internetové mýty a vidiecka realita. Vlastná výroba bioplynu Plynová stanica s použitím hnoja

Spotreba energie v modernom svete neustále rastie a suroviny sa míňajú. Preto ľudia v každodennom živote čoraz viac využívajú alternatívne palivá, ako je solárna, veterná a vodná energia. Ročne sa vo svete vyprodukujú a nahromadia tony biologického odpadu, ktorého likvidácia stojí nemalé peniaze. Teraz sa však objavila technológia, ktorá nám umožňuje spracovávať bioodpad (predovšetkým hnoj) a vyrábať ekologické palivo – bioplyn. Tieto technológie položili základ pre rozvoj nového odvetvia – bioenergie. Na výrobu environmentálneho plynu sa používajú špeciálne jednotky - bioplynové stanice.

Čo je bioplyn

Bioplyn je plyn, ktorý sa uvoľňuje v dôsledku fermentácie biomasy. Ide o bezfarebnú látku bez zápachu, ktorá pozostáva zo 70 % metánu a 30 % oxidu uhličitého. Má veľmi vysoký tepelný výkon: pri spaľovaní 1 m³ bioplynu sa uvoľňuje rovnaké množstvo tepla ako pri spaľovaní 1,5 kg uhlia.

Bioplyn sa uvoľňuje pod vplyvom anaeróbnych baktérií, ktorých aktivita sa pri zahrievaní zvyšuje. Stimulujú rozklad organického odpadu, čo vedie k tvorbe biologického plynu.

Nie všetka biomasa je však vhodná na výrobu tohto typu paliva. Najvhodnejšou surovinou je kravský hnoj, keďže kravy jedia len rastlinnú potravu. Vtáčí trus a odpad z chovov ošípaných však nemožno použiť, pretože sú toxické. Na získanie bioplynu sa musia riediť.

Okrem toho sa na výrobu biologického plynu využíva odpad z výroby štiav, vín, mlieka, škrobu a melasy, odpad zo spracovania zemiakov, trávy, riasy, domový odpad a pod.

Výhody a nevýhody

Výroba bioplynu má množstvo nepopierateľných výhod:

• Účinne ničí odpad a dezinfikuje odtoky.
• Má priaznivý vplyv na environmentálnu situáciu, pretože zabraňuje uvoľňovaniu metánu do atmosféry, čo má obrovský vplyv na skleníkový efekt.
• Suroviny sú nevyčerpateľné a prakticky zadarmo, takže nákup zariadení sa stáva ekonomicky výhodným.

Ako každá technológia, ani výroba bioplynu nie je ideálna a má svoje nevýhody:

• Rýchlosť jeho výroby je výrazne nižšia ako u tradičných zdrojov energie.
• Na udržanie reakcie je potrebné veľké množstvo enzýmov určitej kvality.
• Ak je porušená tesnosť nádob s bioplynom, jeho kvalita prudko klesá.

Kde sa používa?

Biologické palivo sa primárne používa na domáce potreby: varenie alebo vykurovanie miestnosti. Podniky môžu využívať bioplyn na uzavretý výrobný cyklus, pretože cenou tohto paliva konkuruje najlacnejšej jadrovej energii.

Konštrukcia a princíp činnosti bioplynovej stanice

Bioplynové stanice sú špeciálne jednotky, v ktorých sa odpad spracováva na bioplyn a organické hnojivo.

Vyrábajú sa priemyselne pre veľké farmy a podniky, ale ak je to žiaduce, majiteľ súkromného domu si môže kúpiť takúto inštaláciu pre seba. Pre toho druhého však bude prínosom len vtedy, ak bude mať denne prístup k dostatočnému množstvu organického odpadu, napríklad si bude strážiť vlastný pozemok pre domácnosť.

Konštrukcia a princíp fungovania priemyselných a domácich inštalácií sú podobné, jednotky sa líšia iba veľkosťou a objemom vyrobeného paliva.

Bioplynové stanice zahŕňajú:

• Zásobník na spracovanie.
• systém zásobovanie plynom.
• Dodávka a vykládka surovín.
• Kúrenie.
• Miešanie.

Princíp činnosti zariadenia je jednoduchý:

• Odpad zriedený vodou sa vloží do utesneného recyklačného koša.
• Tam sa odpad zahreje, aktivuje baktérie a začne kvasiť, pričom sa uvoľňuje plyn.
• Plyn sa zhromažďuje v hornej časti bunkra a cez špeciálne potrubie prúdi do zberača plynu a odtiaľ do domácich spotrebičov.
• Obsah bunkra sa systematicky aktualizuje pridávaním čerstvej biomasy a vypúšťaním použitej.

Na vkladanie do zariadenia je vhodný iba čerstvý odpad. Používanie už hnijúcich surovín je neúčinné. Okrem toho sa do recyklácie nesmú zahrnúť antibiotiká, plesne, živica zo stromov, čistiace prostriedky a rozpúšťadlá.

Ako fungujú bioplynové stanice: ( https://www.youtube.com/embed/mIwA9EN5J6o)

Bioplynové stanice pre domácnosť

Nákup priemyselných jednotiek nebude lacný a návratnosť v domácnosti bude 7-10 rokov. To si vyžiada veľké množstvo organického odpadu. Preto je oveľa výnosnejšie a pohodlnejšie vyrobiť si zariadenie na výrobu bioplynu pre domácnosť vlastnými rukami. Na to budete potrebovať najdostupnejšie materiály a výrobná technológia je vhodná pre každého majiteľa.

Nádrž na spracovanie

Hodí sa naň akákoľvek hermeticky uzavretá valcová nádoba. Môžu to byť veľké hrnce alebo varne, ako aj 10-litrové plastové sudy. Môžete použiť aj železné, no predtým ich budete musieť ošetriť antikoróznou zmesou a vodeodolnou farbou.

Vývod plynu

Ide o potrubie, ktoré je privarené k veku suda. Na pripojenie nádrže k výstupu plynu sa v mieste inštalácie vyreže otvor. Cez potrubie vstupuje plyn z nádrže do zásobníka a odtiaľ do domácich spotrebičov.

V blízkosti výstupu plynu by mal byť inštalovaný špeciálny ventil na uvoľnenie plynu v prípade, že tlak v nádrži príliš stúpne.

Dodávka a vykládka surovín

Na dodanie čerstvej biomasy a odstránenie použitej biomasy z nádrže budete musieť urobiť dva otvory v nádrži. To, čo je určené na vyloženie, je najlepšie urobiť úplne dole. A pre zaťaženie - vyššie. Do nich sú prispájkované rúry príslušného priemeru.

Nakladacie potrubie by malo smerovať nahor a je vhodné ho vybaviť lievikom. A potrubie na vypúšťanie odpadovej hmoty by malo byť inštalované tak, aby odtok prebiehal bez prekážok. Spoje musia byť utesnené.

Kúrenie

Ak bude nádrž na výrobu bioplynu umiestnená vonku, je potrebné postarať sa o jej tepelnú izoláciu a vykurovací systém. Pre tepelnú izoláciu stačí nádrž obaliť izolačnou tkaninou alebo ju zakopať do zeme.

Na organizáciu vykurovania môžete použiť rôzne možnosti, napríklad:

• Pripojte potrubia z vykurovacieho systému a usporiadajte ich vo forme cievky okolo nádrže.
• Nádrž umiestnite do inej nádrže naplnenej vodou, ktorá sa zahrieva teplom.

Optimálna teplota na uskutočnenie reakcie je 38 stupňov. Ak stúpne nad 55 stupňov, proces sa môže zastaviť, pretože anaeróbne baktérie odumrú.

Miešanie

Miešanie niekoľkonásobne zvyšuje efektivitu technologického procesu. Aby ste to dosiahli, je potrebné do nádrže namontovať osku so zváranými nožmi a koniec tejto osi priviesť k veku a utesniť. Potom musí byť vybavený špeciálnou rukoväťou.

Príjem plynu

Do hotovej inštalácie treba naložiť organickú hmotu a pridať vodu v pomere 2:3. Veľký odpad je potrebné skartovať. Nádrž zatvorte vekom a počkajte, kým začne kvasenie. Zvyčajne proces začína za 2-3 dni. Dá sa to posúdiť podľa charakteristického bublavého zvuku.

Po dvoch týždňoch je potrebné pridať čerstvú porciu surovín a vypustiť použitú dávku. Po príchode novej dávky cez nakladacie potrubie rovnaké množstvo odpadovej kvapaliny odtečie z výstupného potrubia. Môže sa použiť na hnojenie pôdy v záhrade. V budúcnosti bude potrebné suroviny obnovovať každé dva dni.

Urob si sám bioplynové stanice: ( https://www.youtube.com/embed/Q8o9Ye8JcRY)

Upozorňujeme, že použitie aj tých najjednoduchších zariadení na výrobu bioplynu musí byť zdokumentované. Povolenie je potrebné získať najmä od hygienickej a epidemiologickej stanice, požiarnej a plynárenskej služby.

Odvoz, spracovanie a zneškodnenie odpadov z triedy nebezpečnosti 1 až 5

Spolupracujeme so všetkými regiónmi Ruska. Platná licencia. Kompletná sada záverečných dokumentov. Individuálny prístup ku klientovi a flexibilná cenová politika.

Pomocou tohto formulára môžete odoslať požiadavku na služby, požiadať o komerčnú ponuku alebo získať bezplatnú konzultáciu od našich špecialistov.

Pre farmy nie je jednoduché likvidovať hnoj. Vyrába sa nadbytočne a na jeho odstránenie a likvidáciu je potrebné vynaložiť veľa peňazí. V malých súkromných farmách sa hnoj aktívne používa ako bezplatné a účinné hnojivo. Ukazuje sa, že existuje ďalší spôsob, ako užitočne využiť túto surovinu, ktorá umožňuje získať zemný plyn.

Mnohé farmy už vyrábajú bioplyn z hnoja, využívajúc technológiu šetrnú k životnému prostrediu, ktorá im umožňuje získať hodnotný produkt. Biometán z hnoja je vysoko kvalitný, preto sa používa v mnohých krajinách.

Čo je bioplyn

Bioplyn z hnoja je palivo šetrné k životnému prostrediu. Svojimi vlastnosťami je blízky zemnému plynu, ktorý sa priemyselne ťaží z útrob zeme.

Bioplyn môže byť alternatívou ku konvenčnému palivu, pretože sa vyrába z odpadu zvierat a vtákov, ktorých sa v každom poľnohospodárstve nachádza množstvo. Správnym spracovaním surovín môžete získať bezfarebný bioplyn bez charakteristického zápachu, ktorý obsahuje minimálne 70 % metánu.

Bioplyn má dobré vlastnosti. Jeden kubický meter takéhoto paliva z hnoja vyprodukuje rovnaké množstvo tepla ako jeden a pol kg uhlia.

Výhody procesu

Hnoj sa spracovával na výrobu bioplynu ešte v sovietskych časoch. Dnes sa tomuto druhu priemyslu venuje veľa krajín, pretože je ziskové, jednoduché a neohrozuje životné prostredie.

Takýto alternatívny bioplyn si nevyžaduje náročnú ťažbu surovín na výrobu, proces jeho vzniku je relatívne lacný a do životného prostredia sa neuvoľňujú žiadne toxické látky.

Samozrejme, hnoj možno použiť jednoducho ako hnojivo, ak je na farme len niekoľko kráv. Oveľa ťažšie to majú veľkí farmári so stovkami kusov dobytka, pretože každý rok sa musia zbaviť niekoľkých ton hnoja.

Aby sa z maštaľného hnoja stalo kvalitné hnojivo, treba ho skladovať pri kontrolovanej teplote. To si však vyžaduje dodatočné výdavky, takže väčšina farmárov ho jednoducho zbiera na určitom mieste a potom ho prepravuje na ornú pôdu.

Pri nesprávnom skladovaní hnoj stráca takmer polovicu dusíkatých zlúčenín v ňom a väčšinu fosforu, takže jeho výkon je oveľa horší. Metán sa neustále uvoľňuje do atmosféry z hnoja, čo zhoršuje environmentálnu situáciu.

Najnovšie technológie výroby biometánu umožňujú spracovávať suroviny tak, aby výsledný bioplyn nepôsobil toxicky na životné prostredie. Bioplyn pri spaľovaní uvoľňuje neskutočné množstvo energie a zohriaty hnoj sa po jeho použití stáva veľmi hodnotným anaeróbnym hnojivom.

Technológia bioplynu

Bioplyn sa môže vyrábať pomocou baktérií, ktoré na svoje fungovanie nepotrebujú kyslík. Na výrobu bioplynu je preto potrebné postaviť utesnené nádoby, v ktorých bude prebiehať fermentácia surovín. Výfukové potrubie je v kontajneroch riešené tak, aby dovnútra nemohol unikať vzduch z vonkajšieho prostredia.

Najprv sa nádrž naplní tekutými surovinami a teplota sa zvýši na požadovanú úroveň, aby svetové organizmy začali pracovať. Metán stúpa z hnojovice a hromadí sa v špeciálnych nádržiach, v ktorých prechádza fázou filtrácie. Potom sa zhromažďuje v plynových fľašiach. Použité masy hnoja sa hromadia na dne kontajnerov, odkiaľ sa pravidelne odstraňujú a ukladajú na iné miesta. Po odčerpaní odpadovej kvapaliny sa do nádrže privádza nový hnoj.

Teplotný režim fungovania baktérií

Metán sa môže z hnoja uvoľňovať len vtedy, keď je preň vytvorený vhodný teplotný režim. Hnoj obsahuje rôzne baktérie, ktoré sa aktivujú a uvoľňujú bioplyn pri rôznych teplotách a pri rôznych rýchlostiach:

• Mezofilné baktérie. Začnú pracovať, ak teplota okolia stúpne nad 30 stupňov. Bioplyn vzniká veľmi pomaly – produkty je možné zbierať už po pol mesiaci.
• Termofilné baktérie. Na ich aktiváciu je potrebná teplota 50-65 stupňov. Bioplyn je možné zbierať už za tri dni. Osobitnú hodnotu má kal – odpad z hnoja po silnom zahriatí. Je to užitočné hnojivo a čo je najdôležitejšie, neškodné - pri zahrievaní sa zničia všetky hlísty, semená burín, patogénne mikroorganizmy.
• Existuje aj iný druh termofilných baktérií, ktoré prežívajú pri zahriatí na teplotu 90 stupňov. Dodatočne sú zahrnuté do hnoja, aby fermentácia prebiehala rýchlejšie.

Keď teploty klesajú, všetky druhy baktérií sú menej aktívne. V malej farme sa zvyčajne používajú mezofyly, pretože v tomto prípade nie je potrebné dodatočné vykurovanie. Ďalej sa primárny bioplyn môže použiť na umelé zahrievanie hnoja a aktiváciu termofilných baktérií.

Nevýhodou skladovania surovín je, že by nemali podliehať teplotným výkyvom. Preto je v zime potrebné postarať sa o teplú miestnosť na skladovanie hnoja.

Príprava surovín na nalievanie do reaktora

Spravidla nie je potrebné ďalej obohacovať hnoj mikroorganizmami, pretože sú v ňom už obsiahnuté. Všetko, čo je potrebné urobiť, je správne pripraviť roztok hnoja, sledovať teplotu a včas vymeniť suroviny v bioreaktore.

Obsah vlhkosti v surovinách by mal byť najmenej 90% (konzistencia tekutej kyslej smotany). Preto sa pred použitím zmieša suchý trus (kozy, ovce, kone, králiky) s vodou. Prasací hnoj nie je potrebné riediť kvôli vysokému obsahu moču.

Je tiež dôležité, aby bol hnoj homogénny a bez pevných častíc. Množstvo vyprodukovaného bioplynu na výstupe závisí od jemnosti frakcií. Z tohto dôvodu je vo vnútri zariadenia inštalovaný neustále bežiaci mixér, ktorý ničí tvrdú kôru na povrchu suroviny a zabraňuje uvoľňovaniu metánu.

Pre tento proces je najvhodnejší vysoko kyslý odpad (prasací a kravský hnoj). Keď sa úroveň kyslosti zníži, baktérie spomaľujú svoju prácu, preto je dôležité prvýkrát zistiť, ako dlho trvá úplné spracovanie jednej časti hnojového roztoku a až potom ho doplniť.

Výsledný produkt obsahuje asi sedemdesiat percent metánu, jedno percento nečistôt (sírovodík a niektoré prchavé prvky) a len necelých tridsať percent oxidu uhličitého.

Ako palivo ho možno použiť až po vyčistení od nečistôt. Zlúčeniny sírovodíka sa odstraňujú pomocou špeciálnych filtrov. Musí sa to robiť z toho dôvodu, že takáto látka, tvoriaca s vodou kyselinu, urýchľuje korózne procesy kovov, potrubí, nádrží a celej bioplynovej stanice, ak je kov.

Oxid uhličitý je tiež potrebné odstrániť z paliva, ale to si vyžaduje veľa času:

• V prvom rade sa bioplyn stlačí pod vysokým tlakom.
• Voda sa posiela do nádoby, v ktorej sa nečistota rozpustí.

Ak sa bioplyn vyrába vo veľkom meradle, potom sa čistenie vykonáva pomocou vápna, aktívneho uhlia a špeciálnych filtrov.

Zníženie obsahu vlhkosti

V tomto štádiu sa čistenie surovín uskutočňuje rôznymi spôsobmi.

Prvá metóda je podobná prevádzke mesačného svitu. Bioplyn smeruje nahor cez studené trubice. Voda sa mení na kondenzát a steká dolu trubicou, zatiaľ čo metán sa posiela do zásobníka na ďalšie uskladnenie.

Ďalším spôsobom je použitie vodného uzáveru. Vzniknutý bioplyn sa zmieša s vodou, kde zostanú všetky nečistoty. Táto metóda vyžaduje menej času na čistenie, pretože voda sa zbavuje prebytočnej tekutiny a nepotrebných prvkov.

Na výrobu inštalácie v blízkosti fariem je najvhodnejší dizajn, ktorý sa dá následne ľahko rozobrať a presunúť do inej oblasti. Hlavným vybavením celej inštalácie je bioreaktor – nádoba na sypanie hnoja a jeho kvasenie. Veľké podniky používajú nádrže s objemom 50 metrov kubických.

Malé súkromné ​​farmy využívajú namiesto nádrží podzemnú nádrž. Je vyskladaný tehlami do vykopanej jamy. Pre tesnosť a pevnosť je všetko upevnené cementovou hmotou. Objem závisí od množstva denne vyprodukovaného hnoja.

Pre nadzemnú inštaláciu je možné použiť nádrže vyrobené z plastu, kovu alebo polyvinylchloridu.

Zariadenia môžu byť buď automatizované (pri ktorých celý proces prebieha bez ľudského zásahu) alebo mechanické (musíte sami odčerpať, pridať suroviny, nabrať bioplyn, sledovať tlak a teplotu).

Na malej farme je vhodné používať elektrické čerpadlá, mixéry a mlynčeky, ktoré zabránia vzniku kôr na povrchu hnoja a vyčistia štruktúru odpadu.

Najdôležitejším pravidlom je neprítomnosť kyslíka v reaktore. Ak je prítomný, môže dôjsť k výbuchu.

Aby sa zabránilo odfúknutiu veka reaktora vysokým tlakom, sú potrebné protizávažia a ochranné tesnenia medzi nádržami a vekami.

Nádrž by nikdy nemala byť úplne plná. Pätinu jeho objemu je vhodné nechať nenaplnenú.

Na mieste pred inštaláciou musí zariadenie:

• vybrať správne miesto (najlepšie čo najďalej od obytného domu)
• vypočítať denné objemy vyprodukovaného hnoja
• vyberte miesto pre potrubia (preprava, nakladanie, kondenzácia)
• nájsť miesto pre odpad z hnoja
• vykopať jamu
• zakúpte nádobu na nádrž a zaistite ju na dne jamy
• utesniť všetky spoje
• postavte poklop na kontrolu reaktora (nezabudnite umiestniť tesnenie medzi poklop a reaktor)

Ak sa inštalácia uskutočňuje v chladnom podnebí, potom by ste mali určite zvážiť spôsoby jej vykurovania.

Poslednou fázou výstavby je kontrola tesnosti zariadenia.

Výpočet množstva plynu

V priemere tona hnoja poskytne majiteľovi stovky kubických metrov bioplynu. Na výpočet množstva vyprodukovaného bioplynu je potrebné vynásobiť dennú hmotnosť hnoja od každého dobytka počtom zvierat.

Prirodzene, rôzne zvieratá a vtáky produkujú rôzne množstvá hnoja:

• hydina (predovšetkým kurčatá) – 150 – 170 g denne
• krava - 34-36 kg
• koza – 900 – 1100 g
• kôň – 14-16 kg
• ovce – 900 – 1100 g
• prasa – 4-6 kg

Prasací a kravský hnoj poskytuje viac paliva. Množstvo uvoľneného bioplynu je možné zvýšiť pridaním prosa, vňaťov repy, močiarnych rastlín, rias alebo kukurice do zmesi (prítomnosť chlorofylu v biomase zlepšuje uvoľňovanie metánu).

Odpad z biomasy po výrobe plynu

Kal vznikajúci po zahriatí hnoja sa využíva v celom poľnohospodárstve vo forme hnojív.

Vyrobený oxid uhličitý sa zvyčajne čistí, ale keď sa rozpustí vo vode, získa sa užitočná kvapalina.

Plné využitie produktov bioplynovej stanice

Pri racionálnom využívaní hnoja nemusí byť po vzniku bioplynu odpad vôbec. Napríklad oxid uhličitý sa používa ako hnojivo pre zeleninové plodiny.

Kal sa používa aj na kŕmenie koreňov.

Preto, ak máte malé zariadenie na výrobu bioplynu, bude užitočné nainštalovať bioskleník, ktorý vďaka hnojivám a výslednej energii môže fungovať po celý rok.

Poľnohospodári sa každoročne stretávajú s problémom likvidácie hnoja. Značné finančné prostriedky potrebné na organizáciu jeho odstránenia a pochovania sú zbytočné. Existuje však spôsob, ktorý vám umožní nielen ušetriť peniaze, ale aj dosiahnuť, aby vám tento prírodný produkt slúžil vo váš prospech.

Šetrní majitelia už dlho uvádzajú do praxe ekotechnológiu, ktorá umožňuje získavať bioplyn z hnoja a výsledok využiť ako palivo.

Preto v našom materiáli budeme hovoriť o technológii výroby bioplynu a tiež o tom, ako postaviť bioenergetickú elektráreň.

Stanovenie požadovaného objemu

Objem reaktora sa určuje na základe denného množstva hnoja vyprodukovaného na farme. Treba brať do úvahy aj druh suroviny, teplotu a dobu kvasenia. Pre plnú prevádzku inštalácie je nádoba naplnená na 85-90% objemu, najmenej 10% musí zostať voľných, aby mohol uniknúť plyn.

Proces rozkladu organickej hmoty v mezofilnom zariadení pri priemernej teplote 35 stupňov trvá od 12 dní, potom sa fermentované zvyšky odstránia a reaktor sa naplní novou časťou substrátu. Keďže odpad sa pred odoslaním do reaktora zriedi vodou až na 90 %, pri určovaní dennej záťaže treba brať do úvahy aj množstvo kvapaliny.

Na základe daných ukazovateľov sa objem reaktora bude rovnať dennému množstvu pripraveného substrátu (hnoj s vodou) vynásobenému 12 (čas potrebný na rozklad biomasy) a zvýšenému 10 % (voľný objem nádoby).

Výstavba podzemnej stavby

Teraz si povedzme o najjednoduchšej inštalácii, ktorá vám umožní získať ju za najnižšie náklady. Zvážte vybudovanie podzemného systému. Aby ste to urobili, musíte vykopať dieru, jej základňa a steny sú vyplnené vystuženým keramzitovým betónom.

Vstupné a výstupné otvory sú umiestnené na protiľahlých stranách komory, kde sú namontované šikmé potrubia na privádzanie substrátu a odčerpávanie odpadovej hmoty.

Výstupné potrubie s priemerom približne 7 cm by malo byť umiestnené takmer úplne na dne bunkra, jeho druhý koniec je namontovaný v obdĺžnikovej vyrovnávacej nádrži, do ktorej sa bude prečerpávať odpad. Potrubie na privádzanie substrátu sa nachádza približne 50 cm od dna a má priemer 25-35 cm Horná časť potrubia vstupuje do priehradky na príjem surovín.

Reaktor musí byť úplne utesnený. Aby sa vylúčila možnosť vniknutia vzduchu, nádoba musí byť pokrytá vrstvou bitúmenovej hydroizolácie

Horná časť bunkra je plynojem, ktorý má kupolovitý alebo kužeľový tvar. Vyrába sa z plechu alebo strešnej krytiny. Konštrukciu môžete doplniť aj tehlovým murivom, ktoré sa potom prekryje oceľovou sieťovinou a omietne. Na vrchu plynovej nádrže musíte vytvoriť utesnený poklop, odstrániť plynové potrubie prechádzajúce cez vodné tesnenie a nainštalovať ventil na uvoľnenie tlaku plynu.

Na premiešanie podkladu môžete inštaláciu vybaviť drenážnym systémom fungujúcim na princípe bublania. Za týmto účelom vertikálne upevnite plastové rúry vo vnútri konštrukcie tak, aby ich horný okraj bol nad vrstvou substrátu. Urobte do nich veľa dier. Plyn pod tlakom bude klesať a stúpať hore, bublinky plynu premiešajú biomasu v nádobe.

Ak nechcete stavať betónový bunker, môžete si kúpiť hotový kontajner z PVC. Aby sa zachovalo teplo, musí byť obklopený vrstvou tepelnej izolácie - polystyrénovou penou. Dno jamy je vyplnené 10 cm vrstvou železobetónu.Nádrže vyrobené z polyvinylchloridu je možné použiť, ak objem reaktora nepresahuje 3 m3.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako urobiť najjednoduchšiu inštaláciu z obyčajného suda sa dozviete, ak si pozriete video:

Najjednoduchší reaktor je možné vyrobiť za pár dní vlastnými rukami pomocou dostupných materiálov. Ak je farma veľká, potom je najlepšie kúpiť hotovú inštaláciu alebo kontaktovať špecialistov.

Požadované povinné materiály:

• dve nádoby;
• spojovacie potrubia;
• ventily;
• plynový filter;
• prostriedky na zabezpečenie tesnosti (lepidlo, živica, tmel atď.);

Žiaduce:

• miešadlo s elektromotorom;
• teplotný senzor;
• tlakomer;

Nižšie uvedená sekvencia je vhodná pre južné oblasti. Pre prevádzku za akýchkoľvek podmienok by mal pribudnúť systém ohrevu reaktora, ktorý zabezpečí ohrev nádoby na 40 stupňov Celzia a zvýši tepelnú izoláciu napríklad ohradením konštrukcie skleníkom. Je vhodné zakryť skleník čiernym filmom. Potrubie je vhodné doplniť aj o zariadenie na odvod kondenzátu.

Vytvorenie jednoduchej bioplynovej stanice:

1. Vytvorte skladovací kontajner. Vyberieme nádrž, kde sa bude výsledný bioplyn skladovať. Zásobník je upevnený ventilom a vybavený manometrom. Ak je spotreba plynu konštantná, potom nie je potrebná plynová nádrž.
2. Izolujte štruktúru vo vnútri jamy.
3. Nainštalujte potrubia. Do jamy položte potrubie na nakladanie surovín a vykladanie kompostového humusu. V nádrži reaktora je vytvorený vstupný a výstupný otvor. Reaktor je umiestnený v šachte. Rúry sú pripojené k otvorom. Rúry sú pevne zaistené pomocou lepidla alebo iných vhodných prostriedkov. Priemer rúr menší ako 30 cm prispeje k ich upchávaniu. Miesto nakladania by sa malo zvoliť na slnečnej strane.
4. Nainštalujte poklop. Rektor vybavený poklopom uľahčuje opravy a údržbu. Poklop a nádoba reaktora by mali byť utesnené gumou. Môžete tiež nainštalovať snímače teploty, tlaku a hladiny surovín.
5. Vyberte nádobu pre bioreaktor. Vybraná nádoba musí byť odolná - pretože fermentácia uvoľňuje veľké množstvo energie; mať dobrú tepelnú izoláciu; byť vzduch a vodotesný. Najvhodnejšie sú nádoby v tvare vajíčka. Ak je výstavba takéhoto reaktora problematická, potom by bola vhodnou alternatívou valcová nádoba so zaoblenými hranami. Nádoby štvorcového tvaru sú menej účinné, pretože stvrdnutá biomasa sa hromadí v rohoch, čo sťažuje fermentáciu.
6. Pripravte jamu.
7. Vyberte miesto pre montáž budúcej inštalácie. Vhodné je vybrať si miesto dostatočne vzdialené od domu a tak, aby ste mohli vykopať jamu. Umiestnenie do jamy vám umožňuje výrazne ušetriť na tepelnej izolácii pomocou lacných materiálov, ako je hlina.
8. Skontrolujte tesnosť výslednej konštrukcie.
9. Spustite systém.
10. Pridajte suroviny.Čakáme asi dva týždne, kým prebehnú všetky potrebné procesy Nevyhnutnou podmienkou spaľovania plynu je zbavenie sa oxidu uhličitého. Na to poslúži bežný filter z železiarstva. Domáci filter je vyrobený z 30 cm dlhého kusu plynového potrubia naplneného suchým drevom a kovovými hoblinami.

Zloženie a typy

Bioplyn je plyn získaný ako výsledok trojfázového biochemického procesu na biomase, ktorý prebieha v uzavretých podmienkach.

Proces rozkladu biomasy je sekvenčný: najprv je vystavená hydrolytickým baktériám, potom kyselinotvorným baktériám a nakoniec baktériám tvoriacim metán. Materiál pre mikroorganizmy v každom štádiu je produktom činnosti predchádzajúcej fázy.

Na výstupe vyzerá približné zloženie bioplynu takto:

• metán (50 až 70 %);
• oxid uhličitý (30 až 40 %);
• sírovodík (~2 %);
• vodík (-1 %);
• amoniak (~1 %);

Presnosť proporcií je ovplyvnená použitými surovinami a technológiou výroby plynu. Metán má potenciál na spaľovanie, čím vyššie je jeho percento, tým lepšie.

Staroveké kultúry staré viac ako tri tisícky rokov (India, Perzia alebo Asýria) majú skúsenosti s používaním horľavého močiarneho plynu. Vedecký základ sa vytvoril oveľa neskôr. Chemický vzorec metánu CH 4 objavil vedec John Dalton a prítomnosť metánu v močiarnom plyne objavil Humphry Davy. Druhá svetová vojna zohrala veľkú úlohu v rozvoji priemyslu alternatívnej energie, ktorá si od bojujúcich strán vyžadovala obrovskú potrebu energetických zdrojov.

Vlastníctvo obrovských zásob ropy a zemného plynu v ZSSR viedlo k nedostatku dopytu po iných technológiách výroby energie, štúdium bioplynu bolo predmetom záujmu najmä akademickej vedy. Momentálne sa situácia zmenila natoľko, že okrem priemyselnej výroby rôznych druhov palív si bioplynovú stanicu môže vytvoriť každý pre svoje účely.

– súbor zariadení určených na výrobu bioplynu z organických surovín.

Podľa druhu dodávanej suroviny sa rozlišujú tieto typy bioplynových staníc:

• s porciovaným kŕmením;
• s nepretržitým podávaním;

Bioplynové stanice s neustálym prísunom surovín sú efektívnejšie.

Podľa druhu spracovania surovín:

1. Žiadne automatické miešanie suroviny a udržiavanie požadovanej teploty - komplexy s minimálnym vybavením, vhodné pre malé farmy (Schéma 1).
2. S automatickým miešaním, ale bez udržiavania požadovanej teploty - slúži aj malým farmám, efektívnejšie ako predchádzajúci typ.
3. S podporou požadovanej teploty, ale bez automatického miešania.
4. S automatickým miešaním surovín a podporou teploty.

Princíp činnosti

Proces premeny organických surovín na bioplyn sa nazýva fermentácia. Suroviny sú naložené do špeciálneho kontajnera, ktorý poskytuje spoľahlivú ochranu biomasy pred kyslíkom. Udalosť, ktorá nastáva bez zásahu kyslíka, sa nazýva anaeróbna.

Pod vplyvom špeciálnych baktérií sa fermentácia začína vyskytovať v anaeróbnom prostredí. V priebehu fermentácie sa surovina pokryje kôrkou, ktorá sa musí pravidelne ničiť. Zničenie sa vykonáva dôkladným premiešaním.

Obsah je potrebné miešať aspoň dvakrát denne, bez toho, aby sa porušila tesnosť procesu. Okrem odstránenia kôry vám miešanie umožňuje rovnomerne rozložiť kyslosť a teplotu vo vnútri organickej hmoty. V dôsledku týchto manipulácií vzniká bioplyn.

Výsledný plyn sa zhromažďuje v plynovej nádrži a odtiaľ sa potrubím dodáva spotrebiteľovi. Biohnojivá získané po spracovaní východiskovej suroviny možno použiť ako potravinovú prísadu pre zvieratá alebo pridať do pôdy. Toto hnojivo sa nazýva kompostový humus.

Bioplynová stanica obsahuje tieto prvky:

• homogenizačná nádrž;
• reaktor;
• miešadlá;
• zásobná nádrž (držiak plynu);
• komplex vykurovania a miešania vody;
• plynový komplex;
• komplex čerpadiel;
• separátor;
• riadiace senzory;
• Prístrojové vybavenie a automatizácia s vizualizáciou;
• bezpečnostný systém;

Príklad zariadenia na výrobu bioplynu priemyselného typu je znázornený na obrázku 2.

Použité suroviny

Rozkladom akejkoľvek živočíšnej alebo rastlinnej hmoty sa uvoľní horľavý plyn v rôznej miere. Zmesi rôzneho zloženia sú vhodné pre suroviny: hnoj, slamu, trávu, rôzne odpady atď. Chemická reakcia vyžaduje vlhkosť 70%, preto je potrebné surovinu riediť vodou.

Prítomnosť čistiacich prostriedkov, chlóru a pracích práškov v organickej biomase je neprijateľná, pretože narúšajú chemické reakcie a môžu poškodiť reaktor. Do reaktora nie sú vhodné ani suroviny s pilinami z ihličnatých stromov (obsahujúce živice), s vysokým podielom lignínu a presahujúcou hranicu vlhkosti 94 %.

Zeleninové. Rastlinné suroviny sú vynikajúce na výrobu bioplynu. Čerstvá tráva dáva maximálnu výťažnosť paliva - z tony suroviny sa získa asi 250 m 3 plynu s podielom metánu 70 %. Kukuričná siláž je o niečo menšia – 220 m3. Repné vršky – 180 m3.

Ako biomasu možno použiť takmer akúkoľvek rastlinu, seno alebo riasy. Nevýhodou aplikácie je dĺžka výrobného cyklu. Proces získavania bioplynu trvá až dva mesiace. Suroviny musia byť jemne mleté.

Zviera. Odpad zo spracovateľských závodov, mliekarní, bitúnkov atď. Vhodné pre bioplynovú stanicu. Maximálnu výťažnosť paliva zabezpečujú živočíšne tuky - 1500 m 3 bioplynu s podielom metánu 87 %. Hlavnou nevýhodou je nedostatok. Živočíšne suroviny musia byť tiež mleté.

Exkrementy. Hlavnou výhodou hnoja je jeho lacnosť a ľahká dostupnosť. Nevýhoda – množstvo a kvalita bioplynu je nižšia ako z iných druhov surovín. Exkrementy koní a kráv je možné ihneď spracovať. Výrobný cyklus bude trvať približne dva týždne a vyprodukuje výkon 60 m3 so 60 % obsahom metánu.

Kurací trus a prasačí trus nemožno použiť priamo, pretože sú toxické. Aby sa začal proces fermentácie, musia byť zmiešané so silážou. Môžu sa použiť aj ľudské odpadové produkty, ale odpadové vody nie sú vhodné, pretože obsah fekálií je nízky.

Schémy práce

Schéma 1 – bioplynová stanica bez automatického miešania surovín:

Schéma 2 – priemyselná bioplynová stanica:

Farmy potrebujú palivo pre vykurovacie systémy, výrobu elektriny a iné každodenné potreby. Keďže ceny energií rok čo rok neustále rastú, každý majiteľ domu alebo malého podniku sa aspoň raz zamyslel nad tým, ako si vyrobiť bioplyn doma.

Bioplynová stanica pre súkromný dom vám umožňuje organizovať výrobu bioplynu priamo vo vašom dvore, čo rieši problém s palivom. Keďže značné percento obyvateľov obce má zručnosti v práci so zváračským a inštalatérskym náradím, otázka vlastnej výroby plynárne sa zdá byť logická. Týmto spôsobom môžete ušetriť nielen na práci, ale aj na materiáloch, ak použijete improvizované prostriedky.

Čo je bioplyn a ako vzniká: získavanie a výroba

Bioplyn je látka vznikajúca pri fermentácii organického odpadu, ktorá obsahuje metán v dostatočnom množstve na to, aby sa dal použiť ako palivo. Bioplyn pri spaľovaní uvoľňuje teplo, ktoré stačí na vykurovanie domu alebo natankovanie paliva do auta. zdrojom energie je hnoj, ktorý je ľahko dostupný a lacný alebo dokonca zadarmo, ak hovoríme o chove hospodárskych zvierat alebo o veľkej súkromnej farme.

Bioplyn je ekologické biopalivo, ktoré si môžete vyrobiť vlastnými rukami, biologický plyn súvisí so zemným plynom. Plyn sa vyrába spracovaním odpadu anaeróbnymi baktériami. Fermentácia prebieha v bezvzduchovej nádobe nazývanej bioreaktor. Miera produkcie bioplynu závisí od množstva odpadu naloženého do biogenerátora. Vplyvom baktérií sa zo suroviny uvoľňuje zmes metánu a oxidu uhličitého s niektorými prímesami iných plynných látok. Vzniknutý plyn sa z bioreaktora odvádza, čistí a používa pre vlastnú potrebu. Spracované suroviny sa po dokončení procesu stávajú hnojivom, ktoré sa používa na zlepšenie úrodnosti pôdy. Výroba bioplynu je výhodná pre podniky zaoberajúce sa chovom hospodárskych zvierat, ktoré majú prístup k voľnému hnoju a inému organickému odpadu.

Výhody spaľovania paliva z hnoja (farmárske hnojivo) na vykurovanie: elektrina z metánu

Výhody bioplynu ako paliva zahŕňajú:

• Efektívna a ekologická recyklácia odpadu
• Dostupnosť surovín na výrobu plynu vo vidieckych oblastiach
• Možnosť zorganizovať uzavretý cyklus bezodpadovej výroby plynu a hnojív z hnoja
• Nevyčerpateľný, samoobnoviteľný zdroj surovín

Ako postaviť bioreaktor (inštaláciu) vlastnými rukami

Bioplynové stanice, ktoré vyrábajú plyn z hnoja, sa dajú ľahko zostaviť vlastnými rukami na vašom vlastnom mieste. Pred zostavením bioreaktora na spracovanie hnoja sa oplatí nakresliť výkresy a starostlivo preštudovať všetky nuansy, pretože nádoba obsahujúca veľké množstvo výbušného plynu môže byť zdrojom veľkého nebezpečenstva, ak sa používa nesprávne alebo ak sa vyskytnú chyby v návrhu inštalácie.

Kapacita bioreaktora sa vypočítava na základe množstva suroviny, ktorá sa používa na výrobu metánu. Aby boli prevádzkové podmienky optimálne, je kapacita reaktora naplnená odpadom aspoň do dvoch tretín. Na tieto účely sa používa hlboká jama. Na zabezpečenie vysokej tesnosti sú steny jamy vystužené betónom alebo vystužené plastom a niekedy sú do jamy inštalované betónové krúžky. Povrch stien je ošetrený roztokmi odolnými proti vlhkosti. Tesnosť je nevyhnutnou podmienkou pre efektívnu prevádzku inštalácie. Čím lepšie je nádoba izolovaná, tým vyššia je kvalita a množstvo. Okrem toho sú produkty rozkladu odpadu jedovaté a v prípade úniku môžu byť zdraviu škodlivé.

V nádobe na odpad je nainštalované miešadlo. Zodpovedá za premiešavanie odpadu pri kvasení, zabraňuje nerovnomernému rozloženiu surovín a vytváraniu kôrky. Po miešačke je v hnoji inštalovaná drenážna konštrukcia, ktorá uľahčuje odstraňovanie plynu do zásobníka a zabraňuje úniku. Plyn je potrebné odstrániť z bezpečnostných dôvodov, ako aj pre zlepšenie kvality hnojív zostávajúcich v reaktore po spracovaní. V spodnej časti reaktora je vytvorený otvor pre. Otvor je vybavený tesným vekom, aby zariadenie zostalo utesnené.

Ako zabezpečiť aktívnu fermentáciu biomasy doma pomocou generátora a ďalších zariadení: spracovanie odpadu, zloženie a extrakcia

Aby proces spracovania v bioreaktore prebiehal rýchlejšie, je potrebné zahrievanie. Okolitá teplota je dostatočná na to, aby spracovanie hnoja prebiehalo bez vonkajšej pomoci. Ale za nepriaznivých poveternostných podmienok, v zime, mini-bioplynová stanica potrebuje dodatočný zdroj tepla, inak je výroba plynu nemožná. Aby baktérie premenili odpad na plyn, musí byť teplota v reaktore vyššia ako 38 stupňov Celzia. Nie je ťažké získať bioplyn vlastnými rukami, hlavnou vecou je poznať určité výrobné pravidlá.

Nádoba je vyhrievaná pomocou špirály, ktorá je umiestnená pod reaktorom, alebo inštaláciou elektrických ohrievačov na priamy ohrev zásobníka. , ktoré spracúvajú odpad na plyn, sú už v surovine. Pre aktiváciu mikroorganizmov a spustenie procesu výroby bioplynu musí byť teplota v nádobe dostatočná na fermentáciu. Na uľahčenie kontroly dodržiavania teplotných podmienok je k reaktoru pripojený automatický ohrev. Ohrieva nádobu, keď je do nej vložené palivo na požadovanú teplotu a vypne ohrev, keď je dosiahnutá požadovaná značka na teplomere. Zariadenie na reguláciu teploty, ktoré sa dá ľahko nájsť v obchode s plynovými zariadeniami, zvládne úlohu automatického ohrievača.

Správne odstránenie plynu z bioreaktora: výkresy, použitie technológie

Na ľahké odstránenie vzniknutého plynu z nádrže sú bioplynové stanice vybavené množstvom zariadení:

1. Vertikálne usporiadané plastové rúrky s veľkým počtom otvorov na uľahčenie oddelenia plynu od suroviny. Horná časť potrubia by mala vyčnievať nad odpadovú hmotu, čo umožňuje voľný únik plynu.
2. Film položený cez nádobu a vytvárajúci akýsi skleníkový efekt. Udržuje požadovanú teplotu vo vnútri nádoby a tiež zabraňuje miešaniu plynu so vzduchom.
   

   Niekedy je nádoba pokrytá kupolou z betónu alebo iného materiálu. Aby takáto kupola pod tlakom vznikajúceho plynu neodletela, je opatrne pripevnená ku konštrukcii a zviazaná káblami.

3. Výfukové potrubie plynu je umiestnené v hornej časti reaktora. Rúrka je vybavená tesným uzamykacím mechanizmom, aby nenarušila tesnosť konštrukcie. Novo uvoľnený bioplyn vstupujúci do výstupného potrubia je nasýtený vodnou parou a obsahuje veľa nečistôt. vzniká kondenzáciou: pri ochladení na teplotu okolia sa voda usadzuje vo forme kondenzácie na stenách potrubia. Aby sa zabránilo korózii, je vypúšťacie potrubie inštalované tak, aby sa uľahčilo odvádzanie kondenzátu cez separátor.
4. Na odstránenie sírovodíkových nečistôt z bioplynu je na ceste do skladu inštalovaný filter zo špeciálne upraveného aktívneho uhlia, v ktorom sa zmes oxiduje na síru a ukladá sa do sorbentu.

POZRI SI VIDEO

Vlastnoručne zostavená bioplynová stanica, ktorá doma spracováva hnoj na bioplyn, výrazne znižuje náklady na vykurovanie a elektrinu. Takáto inštalácia zníži náklady na poskytovanie tepla v súkromnom dome, zníži náklady na poľnohospodárske produkty, čím sa zvýši ziskovosť farmy. – schopnosť premeniť odpad na zdroj energie a alternatívu k zemnému plynu. Bioplyn je ekologický a moderný.