V poslednom čase sa ceny elektriny, nosičov energie a iných zariadení postupne zvyšujú. To znamená, že za spotrebu energie musíte platiť stále viac. Okrem toho v odľahlých obciach, mestách atď. a môžu nastať problémy s dodávkou zdroja. Preto sa bioplynové stanice začali aktívne objavovať a kupovať na trhu. Takéto zariadenie si môžete zostaviť aj vlastnými rukami a nie je to také ťažké, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať.
Základom inštalácie je bioreaktor
Bioreaktor je nádoba, v ktorej prebieha anaeróbny rozklad biomasy. Reaktor sa nazýva fermentor alebo metánová nádrž.
V súčasnosti existuje niekoľko hlavných typov takýchto štruktúr. Patria sem plne utesnené reaktory s pevnou alebo plávajúcou kupolou a reaktorydizajn pripomínajúci obyčajný potápačský zvon.
Stručný popis typu zvončeka
Navrhnúť zvonovú psychrofilnú bioplynovú stanicu vlastnými rukami je celkom uskutočniteľná úloha. Bioreaktor tohto typu inštalácie je otvorený, vo vnútri je tekutá biomasa, do ktorej je ponorená nádoba v tvare valca alebo zvona. Zhromažďuje bioplyn uvoľnený počas rozkladu. Látka hromadiaca sa pod fľašou na ňu vyvinie tlak, zvon sa zdvihne a plní úlohu malého plynojemu - zariadenia na dočasné uskladnenie plynu.
Prirodzene, medzi hlavné nedostatky dizajnu treba poznamenať nasledovné: neexistuje spôsob, ako namiešať substrát. Okrem toho v chladnom období nebude možné zahriať ho na požadovanú teplotu rozkladu. Takéto reaktory vydávajú nepríjemný zápach a vďaka tomu, že nie je kryt, vzniká úplne patová situácia. Navyše absencia utesneného krytu vedie k tomu, že zariadenie vypúšťa časť plynov do atmosféry, čím ju znečisťuje. Z týchto dôvodov sa zvonové bioplynové stanice typu „urob si sám“zvyčajne montujú buď na remeselnú výrobu rastlín, alebo v krajinách, kde je neustále horúce počasie.
Dome Fermenter
Bioreaktory s pevnou kupolou sa používajú s cieľom zbaviť sa veľkých nevýhod a minimalizovať znečistenie ovzdušia. Práve tieto modely sa najčastejšie používajú pri montážipriemyselných zariadeniach alebo v priestoroch súkromných domov. Mimochodom, stojí za zmienku, že montáž bioplynovej stanice pre dom vlastnými rukami sa v poslednej dobe stala pomerne populárnou činnosťou.
Za zmienku stojí, že tvar kupoly neovplyvňuje samotný proces tvorby plynu, ale ak je vyrobený vo forme valca s kupolovou strechou, bude možné dosiahnuť maximálne úspory v stavebné materiály. Je tu jedno veľké ALE: keďže je reaktor úplne uzavretý, musí byť vybavený dýzami, cez ktoré sa bude nakladať nový substrát a ten starý sa čistí.
Typy inštalácie
Keďže pre domácu bioplynovú stanicu s uzavretou kupolou je najvhodnejšia svojpomocná inštalácia, pozrime sa bližšie na jej jednoduchý dizajn. Rozdeľuje sa na niekoľko typov v závislosti od spôsobu nakladania biomasy.
- Prvý druh – porciovaný. V tomto prípade sa po naložení substrátu vyloží až vtedy, keď sa zmení na úplne použitý materiál. Táto metóda má však nevýhodu, že proces výroby plynu je nerovnomerný počas celej fázy spracovania.
- Druhý typ sa nazýva spojitý. Z názvu je zrejmé, že proces nakladania a vykladania substrátu sa vykonáva neustále. Vďaka tomu bolo možné dosiahnuť, že uvoľňovanie látky, teda plynu, sa stalo rovnomernejším. Okrem toho bol vyriešený taký problém úniku plynu cez dýzy, cez ktoré sa suroviny nakladajú a vykladajú, keďže zariadenia svodné tesnenia.
Recyklačný proces
Aby ste mohli úspešne určiť, aký typ zariadenia je na mieste potrebný, musíte poznať princíp fungovania bioplynovej stanice. Vyrábajú sa vsádzkové reaktory typu „urob si sám“akéhokoľvek dizajnu, hlavnou vecou je, že neuniká plyn. Predtým sa často používali metanové nádrže s elastickým nafukovacím oblúkom. V našom prípade nadmerný tlak nafúkne kupolu vyrobenú z pružného polypropylénu. Postupom času sa tlak zvyšuje a keď sa dosiahne určitá značka, zapne sa kompresor, ktorý odčerpá plyn.
Princíp fermentácie v reaktore je mezofilný, to znamená, že vyžaduje slabý ohrev. Avšak vzhľadom na to, že plocha elastickej kupoly je pomerne veľká a je príliš nákladné ju celú zahriať. Takéto reaktory je vhodné umiestňovať len v tých oblastiach, ktoré sa vyznačujú stabilným a konštantným horúcim počasím.
Možnosti dizajnu
Poskladanie bioplynovej stanice vlastnými rukami podľa návodu nespôsobí problémy, ak pochopíte, ako zariadenie funguje a poznáte pár trikov. Tiež musíte mať jasno v tom, aký typ inštalácie budete stavať.
Je tu možnosť, pri ktorej sa vkladanie vykonáva manuálne a substrát sa nemieša ani neohrieva. Ako použitie inštalácie na domáce účely sa táto metóda považuje za najvhodnejšiu. Kapacita reaktora musí byť medzi 1 m 3 až 10m3 za deň. Pri takýchto veľkostiach bude potrebných 50 až 220 kg biomasy za deň. Reaktor tohto typu je inštalovaný v malej jame, čo znamená, že bude musieť byť vykopaný v zemi. Prirodzene, rozmery jamy musia zodpovedať rozmerom fermentora. Okrem toho sú potrebné dve trysky: jedna z nich bude zodpovedná za nakladanie substrátu, druhá za vykladanie. Tu je dôležité poznamenať, že by mali byť umiestnené na protiľahlých stenách reaktora. Horná časť potrubí je nad zemou a spodná časť by mala byť umiestnená takmer na samom dne nádrže na metán. Týmto spôsobom plyn neunikne z potrubia, pretože bude vždy pokrytý biomasou.
Budete musieť zorganizovať poklop pre prístup do bunkru a vodný uzáver, ktorý zabráni šíreniu nepríjemného zápachu v okolí. Potrubie, ktoré sa bude používať na odvádzanie bioplynu, musí byť vybavené ventilom, ktorý možno podľa potreby otvárať a zatvárať.
Funkcie inštalácie
Pri inštalácii tohto typu reaktora dbajte na niekoľko pokynov.
- Po prvé, odpadový materiál sa odstraňuje prirodzene. Robí sa to buď počas zavádzania nového substrátu, alebo v prípade prebytočného plynu v reaktore so zatvoreným ventilom.
- Konštrukcia tohto typu bioplynovej stanice je pomerne jednoduchá a efektívna. Tu je však dôležité vziať do úvahy, že neexistuje žiadna možnosť miešania, ako aj zahrievania hmoty. To znamená, že je vhodné použiť tento typinštalácie len tam, kde vládne pomerne mierne a teplé podnebie. Väčšinou ide o juh Ruska. Reaktor tejto konštrukcie je možné použiť aj v strednom klimatickom pásme, avšak za predpokladu, že podzemné vrstvy vody sú dosť hlboké a samotný fermentor je vybavený kvalitnou tepelnou izoláciou.
Nezahrievaný miešaný dizajn
Domáca bioplynová stanica svojpomocne sa montuje takmer rovnako ako predchádzajúca verzia, avšak s malými úpravami. Malá úprava výrazne zvyšuje efektivitu používania inštalácie. Schéma a proces inštalácie sú úplne rovnaké ako v predchádzajúcom prípade, ale tu je potrebné pridať ešte jeden prvok - miešací mechanizmus, ktorý sa nachádza vo vnútri bunkra.
Vytvorenie nastavenia je celkom jednoduché. Všetko, čo je potrebné, je nainštalovať hriadeľ dovnútra, ku ktorému bude pripevnený určitý počet lopatiek. Pre úspešnú inštaláciu bude potrebná inštalácia axiálnych ložísk. Keďže medzi hriadeľom a pákou musí byť prevodový článok, tu je najlepšie použiť reťaz.
Inštalácia s ohrevom a miešaním
Vykurovanie je operácia, ktorá výrazne zvyšuje účinnosť rozkladu v dôsledku skutočnosti, že keď teplota stúpne na určitú úroveň, rýchlosť rozkladu biomasy sa zvyšuje.
Bioplynová stanica pre súkromný dom sa dá bez problémov zmontovať. Je nielen dokonalejší a všestrannejší, ale aj komplexnejšínávrhový plán. Navyše je schopný pracovať v dvoch režimoch – mezofilnom a termofilnom. Inými slovami, rozsah rozkladu a fermentácie je medzi 25 a 65 stupňami Celzia. Pre zabezpečenie predhorenia je potrebné inštalovať teplovodný kotol, ktorého potrubie musí prechádzať vnútrom reaktora a siahať k protiľahlej stene od miesta vstupu. Dizajn je pomerne jednoduchý, no efektný. Obrovským plusom je, že kotol môže bežať na ten istý plyn, ktorý produkuje samotná inštalácia, to znamená, že tento systém si dokáže zabezpečiť palivo sám.
Automatická inštalácia
Ak bioplynové stanice na vykurovanie domu svojpomocne spotrebúvajú plyn ihneď po jeho výrobe, potom sú automatizované možnosti dodávané s prídavným prvkom nazývaným plynová nádrž. Ide o detail, ktorý funguje ako dočasné úložisko hmoty, čo umožňuje hromadenie. Navyše v tomto prípade možno na efektívnu fermentáciu použiť takmer akýkoľvek teplotný rozsah. Produktivita takejto inštalácie je oveľa väčšia. Pri podobných rozmeroch reaktora za deň je schopný spracovať až 1,3 tony biomasy. Pneumatika bude zodpovedná za nakladanie a miešanie. Okrem toho je v takýchto zariadeniach kanál na odstraňovanie odpadových surovín napojený na dve rôzne oddelenia. Jeden z nich slúži na dočasné uskladnenie a druhý, mobilný, na okamžité vysťahovanie. Pre tento typ vykurovania nie je úplne rozumné zostaviť bioplynovú stanicu vlastnými rukami, pretože inštalácia je pomerne komplikovaná a výkonpríliš veľký. Najčastejšie sa takéto konštrukcie inštalujú na súkromných farmách.
Mechanizované vybavenie
Hlavný rozdiel tohto zariadenia je v tom, že biomasa pred vstupom do reaktora prechádza cez kontajner s predbežnou prípravou substrátu na spracovanie. Dodávka surovín do samotného bunkra a následne do reaktora prebieha vďaka skvapalnenému bioplynu, ktorý sa následne využíva na vykurovanie.
Tu je veľmi dôležité poznamenať, že pri montáži akéhokoľvek bioplynového zariadenia na vykurovanie domu svojpomocne budete musieť vykonať presné technické výpočty. Najlepšie je, ak sa pred inštaláciou poradíte s odborníkom.
Hlavné výhody používania bioplynového reaktora
Každá bioplynová stanica pre domácich majstrov, ktorej fotografie uvádzame v našom článku, poskytuje niekoľko dôležitých výhod.
Prvým je, samozrejme, likvidácia odpadu. Tento spôsob recyklácie je pre životné prostredie menej nebezpečný ako napríklad zakopanie odpadu do zeme.
Druhou výhodou je, že biomasa je obnoviteľný zdroj. Nie je to plyn ani uhlie, čo sa míňa. Okrem toho pri spracovaní substrátu sa oxid uhličitý neuvoľňuje do atmosféry. Jeho malé množstvo sa uvoľňuje výlučne v čase jeho použitia. Jeho objem je však oveľa menší ako pri použití zemného plynu.
Veľmi dôležitou výhodou je, že vlastník môže samostatne riadiť výrobu energie z bioplynu. Ak porovnáme reaktor s inými zdrojmiveterné turbíny alebo solárne panely, sú spoľahlivejšie a trvalejšie.
