Montáž zariadenia na výrobu bioplynu vlastnými rukami je veľmi reálna záležitosť. Navyše náklady na takúto prácu budú oveľa nižšie ako nákup hotového modelu. Výsledný zdroj možno použiť na vykurovanie domu, varenie jedla a mnoho ďalších potrieb.
Všeobecné informácie
Začať stojí za to, že extrakcia tejto látky sa uskutočňuje ako výsledok procesu fermentácie biologického substrátu. Tu môžeme dodať, že zloženie výsledného plynu sa prakticky nelíši od bežného zemného plynu, ktorý sa v živote ľudí veľmi aktívne využíva. Vďaka tomu mohli niektorí majitelia poháňať auto na bioplyn vlastnými rukami.
Ďalším dôležitým faktom je, že bioplyn je ekologická surovina, ktorej výroba nemá negatívny vplyv na životné prostredie. Východiskovým materiálom pre získanie tohto zdroja sa stal odpad, ktorý je potrebné zneškodniť. Na to slúži špeciálny reaktor, v ktorom prebieha niekoľko procesov:
- Výroba bioplynu začína tým, že sa biomasa naloží donádoba je vystavená určitým baktériám. Trvanie tohto spracovania závisí od toho, koľko látky bolo vložené dovnútra.
- Vnútri reaktora sú aktívne anaeróbne baktérie. Pod ich vplyvom sa surovina rozkladá a uvoľňuje sa horľavá zmes. Zloženie tejto látky je približne nasledovné - metán 60%, oxid uhličitý 35% a ďalších 5% niektorých iných prchavých plynov. Tu je veľmi dôležité poznamenať, že v dôsledku fermentácie sa v malých množstvách môže uvoľňovať sírovodík, ktorý je potenciálne nebezpečnou látkou. Vyžaduje sa ochranné vybavenie.
- Urob si sám bioplyn má určité filtre, ktoré čistia plyn od iných nepotrebných komponentov. Potom zdroj vstupuje do plynovej nádrže - zásobníka, v ktorom zostane až do okamihu jeho použitia.
- Plyn, ktorý sa nachádza v plynovej nádrži, môžete použiť rovnako ako obyčajný zemný plyn. Zásobník môžete pripojiť k plynovému sporáku, bojleru atď.
- Miesto, kde sa nachádza biomasa, sa nazýva fermentor. Z tohto úseku je potrebné pravidelne odstraňovať použitú látku. Považuje sa to za dodatočné náklady na prácu, ale oplatí sa to – takáto biomasa sa považuje za vynikajúce hnojivo na použitie v zeleninových záhradách.
Pre koho má recyklačné zariadenie prospech
Stojí za to povedať, že mať takéto vybavenie nie je vždy výhodné. Po prvé, pre efektívnu a trvalú prácu je potrebné mať prístup k odpadu zo zvieracích fariem. Po druhé, vývoj tohtolátok prebieha nerovnomerne a silne závisí od teploty samotnej biomasy, ktorá je vo vnútri naložená. Ako ukazuje prax, z 1 m3 látky môžete vlastnými rukami získať 70 až 80 m3 bioplynu na vykurovanie domácnosti.
Na stabilizáciu výroby plynu, ako aj na to, aby bol tento proces nepretržitý, sa odporúča mať niekoľko inštalácií. Podstatou je, že biomasu je potrebné ukladať s určitým časovým rozdielom do rôznych reaktorov. V tomto prípade bude výroba požadovanej látky prebiehať paralelne, ale plnenie bude sekvenčné.
Pokiaľ ide o vlastnú montáž takéhoto zariadenia, malo by byť zrejmé, že jeho účinnosť bude nižšia. Náklady však budú výrazne nižšie ako cena priemyselnej inštalácie, a preto sa dá s istotou povedať, že domáci výrobok si svoje peniaze zarobí.
Výhody a nevýhody systému na farme
Inštalácia zariadenia na výrobu bioplynu vo vidieckom dome vlastnými rukami má pozitívne aj negatívne stránky, a preto si to pred začatím práce musíte dobre premyslieť.
- Jednou zo zjavných výhod je likvidácia odpadu. Prítomnosť takéhoto zariadenia vám umožní efektívnejšie a hlavne bezpečnejšie likvidovať nepotrebný odpad.
- Druhým plusom je neustála obnova surovín. Biomasa je látka, ktorej je vždy dostatok, ak máte vlastnú farmu.
- Nízke CO2. Pri spracovaní a výrobe bioplynuoxid uhličitý sa do atmosféry vôbec nevypúšťa. Časť sa pri použití uvoľní do ovzdušia, ale to nie je kritické, pretože jeho obsah je malý a bude absorbovaný okolitými rastlinami.
- Bioplynová stanica môže fungovať stabilne. Ak toto zariadenie porovnáme s inými zdrojmi, napríklad solárnymi panelmi alebo veternými turbínami, nie sú stabilné, ale produkcia bioplynu je úplne závislá od aktivít majiteľa.
Napriek tomu majú takéto inštalácie stále nevýhody. Bioplyn je, samozrejme, oveľa čistejší materiál, no napriek tomu jeho používanie zanecháva v atmosfére malé zvyšky. Okrem toho sa môžu občas vyskytnúť problémy s dodávkou rastlinnej biomasy. Príliš chamtivé používanie takýchto reaktorov povedie k tomu, že rovnováha v určitej oblasti bude narušená.
Začíname
Na začiatok budete potrebovať nákres na bioplyn (s vlastnými rukami doma, všetko zvládnete takmer od nuly). Na výkrese je znázornená inštalácia alebo celý systém, ak sa plánuje inštalácia viac ako jedného reaktora. Ak je to však váš prvý pokus o stavbu, je najlepšie začať jednoducho a zamerať sa na stavbu len jedného objektu. Je tiež potrebné dodať, že čím jednoduchšia je schéma inštalácie, tým spoľahlivejšia a odolnejšia sa považuje za spoľahlivejšiu a odolnejšiu.
Je veľmi dôležité vypočítať objem fermentora – tu sa bude skladovať biomasa. Odporúča sa vyrobiť tak, aby sa dovnútra zmestilo 5 m3 surovín. Totodosť na ľahké vykúrenie súkromného domu s rozlohou do 50 m22 pri použití plynového kotla alebo sporáka.
Pre maximalizáciu stabilizácie fermentačného procesu vo vnútri komory je potrebné vytvoriť prijateľný teplotný režim. Na tento účel sa najčastejšie vykopáva hlinená diera, v ktorej sa nachádza predmet. Ak to nie je možné, potom je potrebné vytvoriť spoľahlivú tepelnú izoláciu iným spôsobom. Niektorí majitelia vedú pod fermentorom potrubie s ohrevom vody, aby sa zabezpečilo neustále zahrievanie látky.
Príprava prestávky
Ručne vyrobené bioplynové zariadenie, ktorého nákresy by už mali byť hotové, takmer všetko je umiestnené pod zemou. Preto je veľmi dôležité dôkladne pripraviť hlinenú jamu. V súčasnosti sa na tepelnú izoláciu jamy používa viacero materiálov. Môže to byť plast, betón, polymérové krúžky.
Intenzita fermentácie, ako aj rýchlosť výstupu plynu budú závisieť od toho, ako dobre sú pripravené dno a steny jamy. Okrem toho sa táto etapa považuje za najťažšiu a časovo najnáročnejšiu. Najoptimálnejším riešením je nákup polymérových krúžkov s prázdnym dnom. Tento produkt bude samozrejme stáť viac ako improvizované materiály, ale inštalácia tohto materiálu nevyžaduje dodatočné tesnenie, čo šetrí čas, peniaze a námahu. Je tiež potrebné pripomenúť, že polyméry sú dosť citlivé na mechanické namáhanie, a preto manipulujústoja úhľadne, no zároveň sú veľmi odolné voči agresívnym chemikáliám a neboja sa ani vlhkosti, ktorá hrá kľúčovú úlohu. Takýto materiál sa nedá opraviť, ale bude celkom jednoduché ho nahradiť novým.
Samotný proces je pomerne jednoduchý a jasný. Je potrebné vykopať priehlbinu požadovanej veľkosti a potom zapojiť montážne polymérové krúžky.
Usporiadanie prvkov systému
Na výrobu bioplynu vlastnými rukami doma musíte mať systém špeciálnych miešadiel. Ich obstaranie a inštalácia sa však považuje za dosť nákladnú, a preto môžete urobiť inak. Inštaláciou odvodu plynu môžete výrazne znížiť náklady na materiál. Na tento účel je potrebné mať určitý počet kanalizačných polymérových rúrok, ktoré sú inštalované v jame vo vertikálnej polohe. Je v nich vytvorených veľa malých otvorov.
Za zmienku stojí, že je možné použiť nielen polymérové, ale aj kovové rúry. Ich výhodou je, že sú oveľa pevnejšie z hľadiska mechanického namáhania ako polyméry, ktoré sú odolnejšie voči chemickému napadnutiu. Významnou nevýhodou kovu je však rýchly výskyt korózie, a preto je stále lepšie ich neinštalovať.
Pokiaľ ide o dĺžku potrubia, je vypočítaná na základe takej hodnoty, ako je výška plnenia fermentora. Rúry by mali byť o niečo vyššie ako toto číslo. Potom je bioreaktor už považovaný za pripravený na prevádzku a môžete pokračovaťvlastná výroba bioplynu doma. Keďže však stále nemá kupolu, môže byť pokrytá fóliou, aby plyn, ktorý sa uvoľní počas fermentačného procesu, zostal vo vnútri a bol pod miernym tlakom. Nepretržitá dodávka plynu v normálnom režime bude možná až po inštalácii kupoly a výstupného potrubia.
Poslednou fázou je montáž kupoly a potrubia. Aj tu je všetko celkom jednoduché. Hotový reaktor je zhora uzavretý „vekom“, ktoré má kupolovitý tvar. V najvyššom bode tejto časti je upevnená hadica na výstup plynu, ktorá vedie do plynovej nádrže. Tu je dôležité poznamenať, že voľný priestor vo vnútri kupoly predstavuje malé množstvo zásobníka plynu, ale to nestačí. Z tohto dôvodu musí byť plyn spotrebovaný neustále, inak hrozí nebezpečenstvo výbuchu v dôsledku nadmerného tlaku pod kupolou.
Aby sa zabránilo vytesneniu plynu a vzduchu, je potrebné reaktor tesne uzavrieť vekom. Pomerne často je vodný uzáver vybavený tak, aby sa dovnútra nedostali zrážky. Ďalším dôležitým prvkom je inštalácia systému, ktorý bude kontrolovať tlak. Potrebujete ventil, ktorý sa otvorí a uvoľní nejaké látky, ak sa tlak príliš zvýši.
Vyhrievanie fermentora
Aby ste si vybavili svoj vlastný dom vykurovaním bioplynom, musíte starostlivo vyhriať samotný fermentor. Tu potrebujete vedieť nasledovné. V biomase sú vždy prítomné mikroorganizmy, ktoré spracovávajú substrát. Avšak pre nichúspešné fungovanie a rozmnožovanie si vyžaduje stálu teplotu 38 stupňov Celzia. Na vyhrievanie reaktora v zime je možné použiť napríklad špirálu, ktorá je napojená na vykurovací systém domu alebo elektrický ohrievač. Využitie elektriny na tieto účely je však väčšinou oveľa drahšie, preto sa pripája na vykurovací systém, aby sa znížili náklady na proces vykurovania bioplynom vlastnými rukami.
Najjednoduchším spôsobom je položiť potrubie pod samotný reaktor. Účinnosť takéhoto systému je však dosť nízka. Najlepšie je urobiť usporiadanie vonkajšieho vykurovania. Ideálnou možnosťou je vykurovací systém využívajúci paru, aby sa biomasa neprehrievala.
Feedstock
Získanie bioplynu z hnoja vlastnými rukami je celkom jednoduché. Ako ukázali štúdie, v hnoji každého zvieraťa je spočiatku obrovské množstvo mikroorganizmov, ktoré stačia na jeho spracovanie. Prevažná väčšina takýchto organizmov patrí do skupiny tvorcov metánu, takže produkcia plynu bola možná. Aby bola extrakcia látky čo najefektívnejšia, musíte vedieť, ktoré suroviny sa najlepšie používajú. Bolo dokázané, že kombináciou rastlinnej hmoty a biomasy dobytka sa uvoľní maximálne množstvo prchavých látok.
Jednoduché spojenie týchto látok a ich naliatie do reaktora však nebude stačiť. Udržať vysokú produktivitu výroby bioplynu z hnojavlastnými rukami je potrebné, aby vlhkosť podkladu bola vždy v rozsahu 85-90%. Je dôležité vedieť, že zmáčacia voda by sa mala používať len tak, že neobsahuje iné chemické nečistoty. Ďalšou dôležitou nuansou je, že aby proces prebiehal efektívne, v kvapaline by nemali byť veľké úlomky. Ak sa do biomasy pridá aj časť rastliny, bude sa musieť najskôr rozdrviť.
Okrem toho jedným z dôležitých faktorov bolo udržiavanie pH látky na správnej úrovni. Hranice, ktoré sa považujú za normálne, sú 6, 7-7, 6. Obvykle je kvantitatívny obsah kyseliny sám osebe normálny a zriedkavo sa vyvíja rýchlejšie ako baktérie zo skupiny tvoriacej metán. Ak sa to však stane a kyselina sa bude hromadiť rýchlejšie, produkcia plynu sa zníži. Aby sa proces stabilizoval, je potrebné pridať do substrátu obyčajnú sódu alebo vápno.
Nakladanie a vykladanie materiálu
Pokiaľ ide o umiestnenie nakladacích a vykladacích poklopov, mali by viesť priamo do nádoby reaktora. Tu je dôležité poznamenať, že by mali byť umiestnené nižšie ako substrát. Toto sa musí urobiť, aby sa do fermentora nedostal vzduch. Okrem toho musia byť potrubia v ostrom uhle. Nakladacie a vykladacie poklopy by mali byť na protiľahlých stenách. Tieto otvory musia mať kryt, ktorým budú uzavreté počas celej doby prevádzky.
Ďalšia nuansa sa týka skutočnosti, že hnoj môže obsahovať rôzne prvky, napríklad steblá trávy. Znamená to, žepotrubie v bioplynovej stanici pre domácich majstrov musí byť dostatočne široké. Ak má malý priemer, príliš rýchlo sa upchá. Optimálny priemer potrubia je od 20 do 30 cm. Je potrebné dodať, že inštalácia potrubia sa vykonáva pred inštaláciou tepelnej izolácie, ale až po inštalácii fermentora do jamy.
Maximálnu efektivitu z bioplynovej stanice pre domácich majstrov možno dosiahnuť, ak budete pravidelne nakladať nové suroviny a vykladať staré. Takéto postupy by sa mali vykonávať raz denne alebo raz za dva dni. Malý trik je v tom, že pri výpočte hĺbky jamy musíte urobiť takú, aby biomasa stekala dole do fermentora gravitáciou.
Čistenie
Ako už bolo spomenuté, po spracovaní biomasy sa neuvoľňujú len látky tvoriace metán. Aby sa látka zbavila nepríjemného zápachu, ako aj aby sa dosiahlo maximálne spálenie, musí sa vyčistiť. Potrebujete odstrániť nečistoty ako oxid uhličitý, sírovodík, vodnú paru. Odstránenie CO2 sa vykonáva vo vodnom uzávere. Jeho vybavenie je celkom jednoduché - na dno fermentora je potrebné umiestniť hasené vápno. Túto záložku však bude niekedy potrebné zmeniť. Keď plyn začne horieť horšie, potom je čas na výmenu.
Existujú dva rôzne spôsoby sušenia plynu. V prvom prípade je možné vybaviť vodné uzávery v plynovode. Do potrubia sa vkladajú zakrivené časti, ktoré sa použijú ako brány. Na týchto miestach sa bude hromadiť kondenzát. Metóda má však nevýhoduktorá spočíva v potrebe pravidelne čistiť ventil od kondenzátu, pretože ak je príliš veľa kvapaliny, plyn prestane prechádzať.
Druhým spôsobom je inštalácia silikagélového filtra. Princíp činnosti je tu rovnaký ako pri vodnom uzávere. Plyn ním prechádza a potom sa privádza už v sušenej forme. Ak použijete túto metódu, namiesto čistenia uzávierky budete musieť pravidelne vysušovať priehradku na silikagél, ktorá absorbuje vlhkosť.
