Efikasna metoda za proizvodnju biogasa kod kuće. Bioplinsko postrojenje za privatnu kuću: preporuke za uređenje domaćeg proizvoda Kako napraviti domaći reaktor na metan plin

Mnogi vlasnici kućanstava zabrinuti su kako smanjiti troškove za grijanje, kuhanje i opskrbu električnom energijom. Neki od njih su već vlastitim rukama izgradili bioplinska postrojenja i djelimično ili potpuno se izolirali od dobavljača energije. Ispostavilo se da nabavka gotovo besplatnog goriva u privatnom domaćinstvu nije teško.

Šta je biogas i kako se može koristiti?

Vlasnici gazdinstava znaju: stavljanjem bilo kakvog biljnog materijala, ptičjeg izmeta i stajnjaka na gomilu, s vremenom možete dobiti vrijedno organsko gnojivo. Ali malo njih zna da se biomasa ne razgrađuje sama, već pod utjecajem raznih bakterija.

Preradom biološkog supstrata, ovi sićušni mikroorganizmi oslobađaju otpadne proizvode, uključujući mješavinu plinova. Najveći dio (oko 70%) je metan - isti plin koji gori u gorionicima kućnih peći i kotlova za grijanje.

Ideja korištenja takvih eko-goriva za različite ekonomske potrebe nije nova. Uređaji za njegovo vađenje korišteni su u staroj Kini. Sovjetski inovatori su takođe istraživali mogućnost korišćenja biogasa 60-ih godina prošlog veka. Ali tehnologija je doživjela pravi preporod početkom 2000-ih. Trenutno se bioplinska postrojenja aktivno koriste u Europi i SAD-u za grijanje domova i druge potrebe.

Kako radi biogas postrojenje?

Princip rada uređaja za proizvodnju bioplina je prilično jednostavan:

• Biomasa razrijeđena vodom ubacuje se u zapečaćenu posudu, gdje počinje „fermentirati“ i oslobađati plinove;
• sadržaj rezervoara se redovno ažurira - sirovine koje prerađuju bakterije se iscede i dodaju sveže (u proseku oko 5-10% dnevno);
• Plin akumuliran u gornjem dijelu rezervoara se kroz posebnu cijev dovodi do plinskog kolektora, a zatim do kućanskih aparata.

Dijagram bioplinskog postrojenja.

Koje su sirovine pogodne za bioreaktor?

Instalacije za proizvodnju bioplina isplative su samo tamo gdje postoji dnevna dopuna svježe organske tvari - stajnjaka ili izmeta stoke i peradi. U bioreaktor možete dodati i usitnjenu travu, vrhove, lišće i kućni otpad (posebno kore od povrća).

Učinkovitost instalacije u velikoj mjeri ovisi o vrsti sirovine koja se učitava. Dokazano je da se pri istoj masi najveći prinos biogasa dobija od svinjskog stajnjaka i ćurećeg izmeta. Zauzvrat, kravlji izmet i otpad od silaže proizvode manje plina za isto opterećenje.

Upotreba bioloških sirovina za grijanje doma.

Šta se ne može koristiti u biogas postrojenju?

Postoje faktori koji mogu značajno smanjiti aktivnost anaerobnih bakterija, ili čak potpuno zaustaviti proces proizvodnje bioplina. Sirovine koje sadrže:

• antibiotici;
• kalup;
• sintetički deterdženti, rastvarači i druge "hemikalije";
• smole (uključujući piljevinu od četinara).

Neefikasno je koristiti već truli stajnjak - može se utovariti samo svježi ili prethodno osušeni otpad. Takođe, ne bi trebalo dozvoliti da se sirovine preplave - indikator od 95% se već smatra kritičnim. Međutim, još uvijek je potrebno dodati malu količinu čiste vode biomasi kako bi se olakšalo njeno punjenje i ubrzao proces fermentacije. Stajnjak i otpad se razblažuju do konzistencije tanke kaše od griza.

Biogas postrojenje za dom

Danas industrija već proizvodi instalacije za proizvodnju biogasa u industrijskim razmjerima. Njihova nabavka i ugradnja je skupa, takva oprema u privatnim domaćinstvima se isplati za 7-10 godina, pod uslovom da se za preradu koriste velike količine organske materije. Iskustvo pokazuje da, po želji, vješt vlasnik može izgraditi malo postrojenje za bioplinu za privatnu kuću vlastitim rukama, i to od najpristupačnijih materijala.

Priprema bunkera za obradu

Prije svega, trebat će vam hermetički zatvorena cilindrična posuda. Možete, naravno, koristiti velike lonce ili čire, ali njihova mala zapremina neće omogućiti postizanje dovoljne proizvodnje plina. Stoga se u ove svrhe najčešće koriste plastične bačve zapremine od 1 m³ do 10 m³.

Možete je napraviti sami. PVC ploče su komercijalno dostupne; uz dovoljnu čvrstoću i otpornost na agresivna okruženja, lako se mogu zavariti u strukturu željene konfiguracije. Metalno bure dovoljne zapremine može se koristiti i kao bunker. Istina, morat ćete provesti mjere protiv korozije - prekrijte ga iznutra i izvana bojom otpornom na vlagu. Ako je rezervoar napravljen od nerđajućeg čelika, to nije potrebno.

Gasni izduvni sistem

Odvodna cijev za plin je montirana u gornjem dijelu bureta (obično u poklopcu) - tu se akumulira, prema zakonima fizike. Kroz spojenu cijev bioplin se dovodi do vodenog zatvarača, zatim do spremnika (opcionalno, pomoću kompresora u cilindar) i do kućanskih aparata. Također se preporučuje ugradnja ventila za otpuštanje pored izlaza plina - ako tlak unutar spremnika postane previsok, ispustit će višak plina.

Sistem snabdijevanja i istovara sirovinama

Da bi se osigurala kontinuirana proizvodnja mješavine plinova, bakterije u supstratu moraju se stalno (svakodnevno) „hraniti“, odnosno dodavati svježi stajnjak ili drugu organsku materiju. Zauzvrat, već obrađene sirovine iz bunkera moraju se ukloniti tako da ne zauzimaju korisni prostor u bioreaktoru.

Da biste to učinili, u cijevi su napravljene dvije rupe - jedna (za istovar) gotovo blizu dna, druga (za punjenje) viša. U njih su zavarene (zalemljene, zalijepljene) cijevi promjera od najmanje 300 mm. Cjevovod za utovar je usmjeren prema gore i opremljen lijevkom, a odvod je raspoređen tako da je pogodan za sakupljanje prerađene gnojnice (kasnije se može koristiti kao gnojivo). Spojevi su zapečaćeni.

Sistem grijanja

Toplotna izolacija bunkera.

Ako se bioreaktor postavlja na otvorenom ili u negrijanoj prostoriji (što je neophodno iz sigurnosnih razloga), tada mora biti osigurana toplinska izolacija i grijanje podloge. Prvi uvjet se postiže "omotanjem" cijevi bilo kojim izolacijskim materijalom ili produbljivanjem u zemlju.

Što se tiče grijanja, možete razmotriti razne mogućnosti. Neki majstori ugrađuju cijevi kroz koje cirkulira voda iz sustava grijanja i postavljaju ih duž zidova bačve u obliku zavojnice. Drugi stavljaju reaktor u veći rezervoar sa vodom unutra, koji se zagreva električnim grejačima. Prva opcija je praktičnija i mnogo ekonomičnija.

Da bi se optimizirao rad reaktora, potrebno je održavati temperaturu njegovog sadržaja na određenom nivou (najmanje 38⁰C). Ali ako poraste iznad 55⁰C, tada će se bakterije koje stvaraju plin jednostavno "kuhati" i proces fermentacije će se zaustaviti.

Sistem za mešanje

Kao što pokazuje praksa, u dizajnu, ručna mješalica bilo koje konfiguracije značajno povećava efikasnost bioreaktora. Osa na koju su lopatice "mješalice" zavarene (zašrafljene) uklanja se kroz poklopac cijevi. Zatim se na nju postavlja ručka kapije, a rupa se pažljivo zatvara. Međutim, domaći majstori ne opremaju uvijek fermentore takvim uređajima.

Proizvodnja biogasa

Nakon što je instalacija spremna, u nju se ubacuje biomasa razrijeđena vodom u omjeru približno 2:3. Veliki otpad se mora usitniti - maksimalna veličina frakcije ne smije biti veća od 10 mm. Zatim se poklopac zatvori - sve što treba da uradite je da sačekate da smesa počne da „fermentira“ i otpusti bioplin. U optimalnim uslovima, prvo snabdevanje gorivom se primećuje nekoliko dana nakon punjenja.

O činjenici da je gas „pokrenuo” može se suditi po karakterističnom klokoćućem zvuku u vodenom zatvaraču. Istovremeno, cijev treba provjeriti da li curi. To se radi pomoću običnog rastvora sapuna - nanesite ga na sve zglobove i pratite da li se pojavljuju mjehurići.

Prvo ažuriranje bioloških sirovina trebalo bi da se izvrši za oko dve nedelje. Nakon što se biomasa izlije u lijevak, ista količina otpadne organske tvari će se izliti iz izlazne cijevi. Zatim se ovaj postupak izvodi svakodnevno ili svaka dva dana.

Koliko dugo traje nastali biogas?

U maloj farmi, bioplinsko postrojenje neće biti apsolutna alternativa prirodnom plinu i drugim dostupnim izvorima energije. Na primjer, koristeći uređaj kapaciteta 1 m³, možete dobiti gorivo samo za nekoliko sati kuhanja za malu porodicu.

Ali s bioreaktorom od 5 m³ već je moguće zagrijati prostoriju površine 50 m², ali će se njegov rad morati održavati dnevnim utovarom sirovina težine najmanje 300 kg. Da biste to učinili, na farmi trebate imati desetak svinja, pet krava i nekoliko desetina pilića.

Zanatlije koji su uspjeli samostalno napraviti radna bioplinska postrojenja dijele videozapise s majstorskim tečajevima na internetu:

Poljoprivrednici se svake godine suočavaju sa problemom odlaganja stajnjaka. Znatna sredstva potrebna za organizaciju njegovog uklanjanja i sahrane se rasipaju. Ali postoji način koji vam omogućava ne samo da uštedite svoj novac, već i da vam ovaj prirodni proizvod posluži u vašu korist.

Štedljivi vlasnici već dugo primjenjuju eko-tehnologiju koja omogućava dobivanje bioplina iz stajnjaka i korištenje kao gorivo.

Stoga ćemo u našem materijalu govoriti o tehnologiji proizvodnje bioplina, a govorit ćemo i o tome kako izgraditi bioenergetsko postrojenje.

Određivanje potrebne zapremine

Zapremina reaktora se određuje na osnovu dnevne količine stajnjaka proizvedenog na farmi. Takođe je potrebno voditi računa o vrsti sirovine, temperaturi i vremenu fermentacije. Da bi instalacija u potpunosti radila, posuda je napunjena do 85-90% zapremine, najmanje 10% mora ostati slobodno da bi gas izašao.

Proces razgradnje organske materije u mezofilnoj instalaciji na prosečnoj temperaturi od 35 stepeni traje od 12 dana, nakon čega se fermentisani ostaci uklanjaju i reaktor se puni novim delom supstrata. S obzirom da se otpad prije slanja u reaktor razrjeđuje vodom do 90%, pri određivanju dnevnog opterećenja mora se uzeti u obzir i količina tekućine.

Na osnovu datih pokazatelja, zapremina reaktora će biti jednaka dnevnoj količini pripremljenog supstrata (stajnjak sa vodom) pomnoženoj sa 12 (vreme potrebno za razgradnju biomase) i uvećanoj za 10% (slobodna zapremina kontejnera).

Izgradnja podzemne konstrukcije

Sada razgovarajmo o najjednostavnijoj instalaciji koja vam omogućava da je dobijete po najnižoj cijeni. Razmislite o izgradnji podzemnog sistema. Da biste ga napravili, morate iskopati rupu, njena baza i zidovi ispunjeni su armiranim betonom od ekspandirane gline.

Ulazni i izlazni otvori nalaze se na suprotnim stranama komore, gdje su postavljene kosine cijevi za dovod podloge i ispumpavanje otpadne mase.

Odvodna cijev promjera oko 7 cm trebala bi biti smještena gotovo na samom dnu bunkera, njen 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 prečnik 25-35 cm.Gornji dio cijevi ulazi u odjeljak za prijem sirovina.

Reaktor mora biti potpuno zatvoren. Da bi se isključila mogućnost prodiranja zraka, kontejner mora biti prekriven slojem bitumenske hidroizolacije

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

Za miješanje podloge, instalaciju možete opremiti drenažnim sistemom koji radi na principu mjehurića. Da biste to učinili, okomito pričvrstite plastične cijevi unutar konstrukcije tako da njihov gornji rub bude iznad sloja podloge. Napravite puno rupa u njima. Gas pod pritiskom će pasti, a dižući se, mehurići gasa će mešati biomasu u kontejneru.

Ako ne želite da gradite betonski bunker, možete kupiti gotov PVC kontejner. Za očuvanje topline mora biti okružen slojem toplinske izolacije - polistirenske pjene. Dno jame je ispunjeno slojem armiranog betona debljine 10 cm, a rezervoari od polivinil hlorida se mogu koristiti ako zapremina reaktora ne prelazi 3 m3.

Zaključci i koristan video na temu

Naučit ćete kako napraviti najjednostavniju instalaciju od obične bačve 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.

Stalno povećanje troškova tradicionalnih energetskih resursa gura domaće majstore da kreiraju domaću opremu koja im omogućava proizvodnju bioplina iz otpada vlastitim rukama. Ovakvim pristupom poljoprivredi moguće je ne samo dobiti jeftinu energiju za grijanje kuće i druge potrebe, već i uspostaviti proces reciklaže organskog otpada i dobijanja besplatnih gnojiva za naknadnu primjenu u tlo.

Višak proizvedenog biogasa, poput gnojiva, može se prodati po tržišnoj vrijednosti zainteresiranim potrošačima, pretvarajući u novac ono što vam doslovno „leži pod nogama“. Veliki poljoprivrednici mogu sebi priuštiti kupovinu gotovih stanica za proizvodnju bioplina sastavljenih u tvornicama. Cijena takve opreme je prilično visoka. Međutim, povraćaj od njegovog rada odgovara uloženoj investiciji. Manje moćne instalacije koje rade na istom principu možete sami sastaviti od dostupnih materijala i dijelova.

Ovaj video prikazuje malu instalaciju koja vam omogućava proizvodnju bioplina iz stajnjaka. Otpadni proizvodi stoke (100 kg/dan) se utovaruju u bioreaktor.

PRETPLATITE SE na NAŠ YouTube kanal koji vam omogućava da gledate online, preuzimate besplatne video zapise sa YouTube-a o ljudskom zdravlju i podmlađivanju. Ljubav prema drugima i prema sebi, kao osjećaj visokih vibracija, važan je faktor u izlječenju -.

Lajkujte i podijelite sa svojim PRIJATELJIMA!

Pretplatite se -https://www.facebook.com//

Šta je biogas i kako nastaje?

Biogas je klasifikovan kao ekološki prihvatljivo gorivo. Po svojim karakteristikama biogas je po mnogo čemu sličan prirodnom plinu proizvedenom u industrijskom obimu. Tehnologija proizvodnje bioplina može se predstaviti na sljedeći način:

• u posebnoj posudi zvanoj bioreaktor odvija se proces prerade biomase uz sudjelovanje anaerobnih bakterija u uvjetima bezvazdušne fermentacije u određenom periodu, čije trajanje ovisi o zapremini utovarene sirovine;
• kao rezultat toga, oslobađa se mješavina plinova koja se sastoji od 60% metana, 35% ugljičnog dioksida, 5% drugih plinovitih tvari, među kojima je mala količina sumporovodika; nastali plin se konstantno uklanja iz bioreaktora i nakon pročišćavanja šalje za namjeravanu upotrebu;
• prerađeni otpad, koji je postao visokokvalitetna đubriva, periodično se uklanja iz bioreaktora i transportuje na polja.

Da biste uspostavili kontinuiranu proizvodnju biogasa kod kuće, morate posjedovati ili imati pristup poljoprivrednim i stočarskim preduzećima. Ekonomski je isplativo proizvoditi bioplin samo ako postoji izvor besplatne opskrbe stajnjakom i drugim organskim otpadom iz stočarstva.

Kako sami napraviti bioreaktor?

Za početak, želio bih naznačiti kakva se struktura može izgraditi:

Shema najjednostavnijeg postrojenja za bioplinu, sastavljena na svoju ruku. Njegov dizajn ne predviđa grijanje i uređaj za miješanje. Legenda: 1 - reaktor (digester) za preradu stajnjaka; 2 - rezervoar za utovar sirovina; 3 - ulazni otvor; 4 - vodeni pečat; 5 - cijev za istovar rudarstva; 6 - cijev za uklanjanje bioplina

Da biste dobili besplatno biogorivo na lokaciji, morate odabrati mjesto za izgradnju armirano-betonskog rezervoara koji će služiti kao bioreaktor. Na dnu ovog kontejnera nalazi se rupa kroz koju će se uklanjati otpadne sirovine. Ova rupa mora biti dobro zatvorena, jer sistem efikasno radi samo u zatvorenim uslovima.

Veličina rezervoara za beton određuje se iz količine organskog otpada koji se svakodnevno pojavljuje na privatnom imanju ili farmi. Puni rad bioreaktora je moguć ako se napuni do dvije trećine raspoložive zapremine.

Organski otpad se ubacuje u zatvoren bioreaktorski kontejner zakopan u zemlju, što doprinosi oslobađanju biogasa tokom procesa fermentacije.

Ako postoji mala količina otpada, armiranobetonski rezervoar se može zamijeniti metalnom posudom, na primjer, bačvom. P

Prilikom odabira metalne posude obratite pažnju na prisutnost zavara i njihovu čvrstoću. Zapamtite da neće biti moguće proizvesti velike količine bioplina u malim posudama. Prinos direktno zavisi od mase organskog otpada koji se obrađuje u reaktoru. Dakle, da biste dobili 100 kubnih metara biogasa, potrebno je preraditi tonu organskog otpada.

Kako osigurati aktivnost biomase?

Proces fermentacije biomase možete ubrzati zagrijavanjem. Po pravilu, ovaj problem se ne javlja u južnim regijama. Temperatura okoline je dovoljna za prirodnu aktivaciju procesa fermentacije. U regijama s teškim klimatskim uvjetima zimi, općenito je nemoguće raditi s postrojenjem za proizvodnju bioplina bez grijanja. Na kraju krajeva, proces fermentacije počinje na temperaturi većoj od 38 stepeni Celzijusa.

Postoji nekoliko načina za organiziranje grijanja spremnika za biomasu:

• spojite kalem koji se nalazi ispod reaktora na sistem grijanja;
• ugraditi električne grijaće elemente na dno posude;
• omogućavaju direktno zagrijavanje spremnika korištenjem električnih uređaja za grijanje.

Bakterije koje utiču na proizvodnju metana miruju u samim sirovinama. Njihova aktivnost se povećava na određenom temperaturnom nivou. Ugradnja automatiziranog sistema grijanja osigurat će normalan tok procesa. Automatizacija će uključiti opremu za grijanje kada sljedeća hladna serija uđe u bioreaktor, a zatim će je isključiti kada se biomasa zagrije do određenog temperaturnog nivoa.

Slični sistemi za kontrolu temperature ugrađeni su u kotlove za toplu vodu, tako da se mogu kupiti u trgovinama specijaliziranim za prodaju plinske opreme.

Šema organizacije proizvodnje biogasa kod kuće. Dijagram prikazuje cijeli ciklus, počevši od utovara čvrstih i tekućih sirovina, pa do odvoženja bioplina do potrošača

Važno je napomenuti da proizvodnju bioplina možete aktivirati kod kuće miješanjem biomase u reaktoru. U tu svrhu izrađuje se uređaj koji je strukturno sličan kućnoj miješalici. Uređaj se može pokrenuti pomoću osovine koja izlazi kroz rupu koja se nalazi na poklopcu ili zidovima rezervoara.

Ispravno uklanjanje gasa iz bioreaktora

Plin koji nastaje tijekom fermentacije organske tvari uklanja se kroz poseban otvor predviđen u dizajnu gornjeg dijela poklopca, koji čvrsto zatvara rezervoar. Da bi se eliminisala mogućnost miješanja bioplina sa zrakom, potrebno je osigurati njegovo uklanjanje kroz vodenu zaptivku (hidrauličnu zaptivku).

Pomoću poklopca možete kontrolirati tlak mješavine plinova unutar bioreaktora, koji bi trebao porasti kada postoji višak plina, odnosno igrati ulogu ventila za otpuštanje. Kao protivteg možete koristiti običnu težinu. Ako je pritisak normalan, tada će ispušni plinovi teći kroz izlaznu cijev u rezervoar za plin, a usput se čiste u vodi.

Domaća instalacija za proizvodnju bioplina može vam omogućiti uštedu na troškovima energije, koji zauzimaju veliki udio u određivanju cijene poljoprivrednih proizvoda. Smanjenje troškova proizvodnje će uticati na povećanje profitabilnosti farme ili privatnog imanja. Sada kada znate kako da dobijete biogas iz postojećeg otpada, ostaje samo da ideju provedete u praksi. Mnogi farmeri su odavno naučili da zarađuju od stajnjaka.

P.S. I zapamtite, samo promjenom vaše potrošnje, mijenjamo svijet zajedno! ©

Tema alternativnih goriva je aktuelna već nekoliko decenija. Biogas je prirodni izvor goriva koji možete sami proizvesti i koristiti, posebno ako imate stoku.

Šta je to

Sastav bioplina sličan je onom koji se proizvodi u industrijskom obimu. Faze proizvodnje biogasa:

1. Bioreaktor je posuda u kojoj se biološku masu obrađuju anaerobne bakterije u vakuumu.
2. Nakon nekog vremena oslobađa se plin koji se sastoji od metana, ugljičnog dioksida, sumporovodika i drugih plinovitih tvari.
3. Ovaj plin se pročišćava i uklanja iz reaktora.
4. Reciklirana biomasa je odlično đubrivo koje se uklanja iz reaktora kako bi se obogatila polja.

Proizvodnja bioplina vlastitim rukama kod kuće moguća je pod uslovom da živite na selu i imate pristup životinjskom otpadu. To je dobra opcija za gorivo za stočarske farme i poljoprivredna preduzeća.

Prednost bioplina je u tome što smanjuje emisije metana i pruža alternativni izvor energije. Kao rezultat prerade biomase formira se đubrivo za povrtnjake i njive, što je dodatna prednost.

Da biste napravili vlastiti biogas, potrebno je izgraditi bioreaktor za preradu stajnjaka, ptičjeg izmeta i drugog organskog otpada. Sirovine koje se koriste su:

• otpadne vode;
• slama;
• trava;
• riječni mulj

Važno je spriječiti ulazak hemijskih nečistoća u reaktor, jer one ometaju proces obrade.

Slučajevi upotrebe

Prerada stajnjaka u biogas omogućava dobijanje električne, toplotne i mehaničke energije. Ovo gorivo se koristi u industrijskim razmjerima ili u privatnim kućama. Koristi se za:

• grijanje;
• rasvjeta;
• grijanje vode;
• rad motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Koristeći bioreaktor, možete stvoriti vlastitu energetsku bazu za napajanje vašeg privatnog doma ili poljoprivredne proizvodnje.

Termoelektrane na bioplin su alternativni način grijanja privatne farme ili malog sela. Organski otpad se može pretvoriti u električnu energiju, što je mnogo jeftinije od dovođenja do gradilišta i plaćanja komunalnih računa. Biogas se može koristiti za kuhanje na plinskim štednjacima. Velika prednost biogoriva je u tome što je neiscrpan, obnovljiv izvor energije.

Efikasnost biogoriva

Biogas iz stelje i stajnjaka je bezbojan i bez mirisa. Pruža istu količinu topline kao prirodni plin. Jedan kubni metar biogasa daje istu količinu energije kao 1,5 kg uglja.

Najčešće farme ne odlažu otpad od stoke, već ga skladište na jednom prostoru. Kao rezultat toga, metan se oslobađa u atmosferu, a stajnjak gubi svojstva gnojiva. Pravovremeno obrađeni otpad će donijeti mnogo više koristi farmi.

Na ovaj način je lako izračunati efikasnost odlaganja stajnjaka. Prosječna krava proizvede 30-40 kg stajnjaka dnevno. Ova masa proizvodi 1,5 kubnih metara gasa. Od ove količine proizvede se 3 kW/h električne energije.

Kako izgraditi reaktor od biomaterijala

Bioreaktori su betonski kontejneri sa rupama za uklanjanje sirovina. Prije izgradnje morate odabrati lokaciju na gradilištu. Veličina reaktora ovisi o količini biomase koju imate dnevno. Trebalo bi da napuni posudu do 2/3.

Ako ima malo biomase, umjesto betonske posude, možete uzeti željeznu bačvu, na primjer, običnu bačvu. Ali mora biti jaka, sa visokokvalitetnim zavarenim spojevima.

Količina proizvedenog plina direktno ovisi o količini sirovina. U maloj posudi ćete ga dobiti malo. Da biste dobili 100 kubnih metara biogasa, potrebno je preraditi tonu biološke mase.

Da bi se povećala čvrstoća instalacije, obično se zakopava u zemlju. Reaktor mora imati ulaznu cijev za punjenje biomase i izlaz za uklanjanje otpadnog materijala. Na vrhu rezervoara treba da postoji rupa kroz koju se ispušta biogas. Bolje ga je zatvoriti vodenim zatvaračem.

Za ispravnu reakciju, kontejner mora biti hermetički zatvoren, bez pristupa zraka. Vodeni pečat će osigurati pravovremeno uklanjanje plinova, što će spriječiti eksploziju sistema.

Reaktor za veliku farmu

Jednostavan dizajn bioreaktora pogodan je za male farme sa 1-2 životinje. Ako posjedujete farmu, najbolje je instalirati industrijski reaktor koji može podnijeti velike količine goriva. Najbolje je uključiti posebne kompanije uključene u razvoj projekta i instaliranje sistema.

Industrijski kompleksi se sastoje od:

• Spremnici za privremeno skladištenje;
• Instalacije za miješanje;
• Mala termoelektrana koja daje energiju za grijanje zgrada i plastenika, kao i električnu energiju;
• Kontejneri za fermentisani stajnjak koji se koristi kao đubrivo.

Najefikasnija opcija je izgradnja jednog kompleksa za nekoliko susjednih farmi. Što se više biomaterijala obrađuje, to se kao rezultat proizvodi više energije.

Prije prijema bioplina, industrijske instalacije moraju biti odobrene od strane sanitarne i epidemiološke stanice, vatrogasne i plinske inspekcije. Oni su dokumentovani, postoje posebni standardi za lokaciju svih elemenata.

Kako izračunati zapreminu reaktora

Zapremina reaktora zavisi od količine otpada koji se stvara dnevno. Zapamtite da posuda treba biti puna samo 2/3 za efikasnu fermentaciju. Uzmite u obzir i vrijeme fermentacije, temperaturu i vrstu sirovine.

Najbolje je razrijediti stajnjak vodom prije nego što ga pošaljete u digestor. Za obradu stajnjaka na temperaturi od 35-40 stepeni biće potrebno oko 2 nedelje. Da biste izračunali zapreminu, odredite početnu zapreminu otpada sa vodom i dodajte 25-30%. Količina biomase treba da bude ista svake dve nedelje.

Kako osigurati aktivnost biomase

Za pravilnu fermentaciju biomase najbolje je zagrijati smjesu. U južnim regijama temperatura zraka potiče početak fermentacije. Ako živite na sjeveru ili u srednjoj zoni, možete priključiti dodatne grijaće elemente.

Za početak procesa potrebna je temperatura od 38 stepeni. Postoji nekoliko načina da to osigurate:

• Zavojnica ispod reaktora spojena na sistem grijanja;
• Grijaći elementi unutar kontejnera;
• Direktno grijanje posude električnim grijačima.

Biološka masa već sadrži bakterije koje su potrebne za proizvodnju bioplina. Probude se i započinju aktivnost kada temperatura zraka poraste.

Najbolje ih je grijati automatskim sustavima grijanja. Uključuju se kada hladna masa uđe u reaktor i automatski se isključuju kada temperatura dostigne željenu vrijednost. Takvi sistemi se ugrađuju u kotlove za grijanje vode, mogu se kupiti u trgovinama plinske opreme.

Ako osigurate grijanje na 30-40 stepeni, tada će obrada trajati 12-30 dana. Zavisi od sastava i zapremine mase. Kada se zagrije na 50 stepeni, aktivnost bakterija se povećava, a obrada traje 3-7 dana. Nedostatak takvih instalacija je visoka cijena održavanja visokih temperatura. Oni su uporedivi sa količinom primljenog goriva, tako da sistem postaje neefikasan.

Drugi način za aktiviranje anaerobnih bakterija je miješanje biomase. Osovine možete sami ugraditi u kotao i po potrebi pomaknuti ručku da promiješate masu. Ali mnogo je zgodnije dizajnirati automatski sistem koji će miješati masu bez vašeg učešća.

Ispravno uklanjanje gasa

Biogas iz stajnjaka se uklanja kroz gornji poklopac reaktora. Tokom procesa fermentacije mora biti dobro zatvorena. Obično se koristi vodeni pečat. Kontroliše pritisak u sistemu; kada se poveća, poklopac se podiže i aktivira se otpusni ventil. Uteg se koristi kao protivteg. Na izlazu se plin pročišćava vodom i dalje teče kroz cijevi. Pročišćavanje vodom je neophodno kako bi se uklonila vodena para iz plina, inače neće izgorjeti.

Prije nego što se biogas može preraditi u energiju, mora se akumulirati. Trebalo bi da se čuva u rezervoaru za gas:

• Izrađen je u obliku kupole i postavljen na izlazu iz reaktora.
• Najčešće je napravljen od željeza i premazan s nekoliko slojeva boje kako bi se spriječila korozija.
• U industrijskim kompleksima, rezervoar za gas je zaseban rezervoar.

Druga opcija za izradu plinskog držača: koristite PVC vrećicu. Ovaj elastični materijal rasteže se kako se vrećica puni. Po potrebi može skladištiti velike količine bioplina.

Podzemno postrojenje za proizvodnju biogoriva

Da biste uštedjeli prostor, najbolje je izgraditi podzemne instalacije. Ovo je najlakši način da dobijete biogas kod kuće. Da biste postavili podzemni bioreaktor, potrebno je iskopati rupu i ispuniti njegove zidove i dno armiranim betonom.

Na obje strane posude napravljene su rupe za ulazne i izlazne cijevi. Štaviše, izlazna cijev bi trebala biti smještena na dnu kontejnera za ispumpavanje otpadne mase. Promjer mu je 7-10 cm.Ulazni otvor prečnika 25-30 cm najbolje je locirati u gornjem dijelu.

Instalacija je na vrhu prekrivena ciglom i postavljen je rezervoar za gas za prijem biogasa. Na izlazu iz posude potrebno je napraviti ventil za regulaciju tlaka.

Bioplinsko postrojenje se može ukopati u dvorište privatne kuće i na njega priključiti kanalizaciju i stočni otpad. Reaktori za reciklažu mogu u potpunosti pokriti porodične potrebe za električnom energijom i grijanjem. Dodatna prednost je nabavka đubriva za svoju baštu.

DIY bioreaktor je način da dobijete energiju iz pašnjaka i zaradite od stajnjaka. Smanjuje troškove energije na farmi i povećava profitabilnost. Možete to učiniti sami ili naručiti montažu. Cijena ovisi o količini, počevši od 7.000 rubalja.

Pitanje proizvodnje metana zanima one vlasnike privatnih farmi koji uzgajaju perad ili svinje, ali i stoku. U pravilu, takve farme proizvode značajnu količinu organskog životinjskog otpada, koji može donijeti značajne koristi postajući izvor jeftinog goriva. Svrha ovog materijala je da vam kaže kako proizvoditi bioplin kod kuće koristeći isti otpad.

Opće informacije o bioplinu

Kućni biogas, koji se dobija iz raznih stajnjaka i živinskog izmeta, uglavnom se sastoji od metana. Tamo je od 50 do 80%, u zavisnosti od toga čiji je otpad korišćen za proizvodnju. Isti onaj metan koji gori u našim pećima i kotlovima, a za koji ponekad plaćamo velike pare prema očitanjima brojila.

Da bismo dobili predstavu o količini goriva koja se teoretski može proizvesti pri držanju životinja kod kuće ili na selu, predstavljamo tabelu s podacima o prinosu bioplina i sadržaju čistog metana u njemu:

Kao što možete vidjeti iz tabele, za efikasnu proizvodnju plina iz kravljeg izmeta i otpada od silaže bit će potrebna prilično velika količina sirovine. Isplativije je vaditi gorivo iz svinjskog stajnjaka i ćurećeg izmeta.

Preostali udio tvari (25-45%) koje čine kućni biogas su ugljični dioksid (do 43%) i sumporovodik (1%). Gorivo takođe sadrži azot, amonijak i kiseonik, ali u malim količinama. Usput, zahvaljujući oslobađanju sumporovodika i amonijaka, gomila stajnjaka emituje tako poznati "ugodan" miris. Što se tiče energetskog sadržaja, 1 m3 metana teoretski može osloboditi do 25 MJ (6,95 kW) toplotne energije kada se sagori. Specifična toplota sagorevanja biogasa zavisi od udela metana u njegovom sastavu.

Za referenciju. U praksi je potvrđeno da je za grijanje izolovane kuće koja se nalazi u srednjoj zoni potrebno oko 45 m3 biološkog goriva po 1 m2 površine tokom grejne sezone.

Priroda je to uredila tako da se biogas iz stajnjaka stvara spontano i bez obzira da li želimo da ga primimo ili ne. Hrpa stajnjaka trune u roku od godinu do godinu i po dana, jednostavno ako je na otvorenom, pa čak i na temperaturama ispod nule. Sve to vrijeme ispušta biogas, ali samo u malim količinama, jer se proces vremenom produžava. Uzrok su stotine vrsta mikroorganizama koji se nalaze u životinjskom izmetu. Odnosno, ništa nije potrebno da bi se pokrenula evolucija gasa, to će se dogoditi samo od sebe. Ali da bi se proces optimizirao i ubrzao, bit će potrebna posebna oprema, o čemu će se dalje govoriti.

Biogas tehnologija

Suština efikasne proizvodnje je da se ubrza prirodni proces razgradnje organskih sirovina. Da bi to učinili, bakterije u njemu trebaju stvoriti najbolje uvjete za reprodukciju i preradu otpada. A prvi uslov je da se sirovina stavi u zatvoreni kontejner - reaktor, inače - generator bioplina. Otpad se drobi i miješa u reaktoru sa izračunatom količinom čiste vode dok se ne dobije početni supstrat.

Bilješka.Čista voda je neophodna kako bi se osiguralo da tvari koje negativno utječu na život bakterija ne dođu u podlogu. Kao rezultat toga, proces fermentacije može se značajno usporiti.

Industrijsko postrojenje za proizvodnju biogasa opremljeno je grijanjem supstrata, sredstvima za miješanje i kontrolom kiselosti okoliša. Mešanje se vrši kako bi se sa površine uklonila tvrda kora koja nastaje tokom fermentacije i ometa oslobađanje biogasa. Trajanje tehnološkog procesa je najmanje 15 dana, a za to vrijeme stepen razgradnje dostiže 25%. Smatra se da se maksimalni prinos goriva javlja do 33% razgradnje biomase.

Tehnologija omogućava svakodnevno obnavljanje supstrata, što osigurava intenzivnu proizvodnju plina iz stajnjaka, a u industrijskim postrojenjima iznosi stotine kubnih metara dnevno. Dio otpadne mase, koji iznosi oko 5% ukupne zapremine, uklanja se iz reaktora, a na njegovo mjesto se ubacuje ista količina svježih bioloških sirovina. Otpadni materijal se koristi kao organsko đubrivo za polja.

Dijagram bioplinskog postrojenja

Prilikom proizvodnje bioplina kod kuće nemoguće je stvoriti tako povoljne uvjete za mikroorganizme kao u industrijskoj proizvodnji. I prije svega, ova izjava se odnosi na organizaciju grijanja generatora. Kao što je poznato, to zahtijeva potrošnju energije, što dovodi do značajnog povećanja cijene goriva. Sasvim je moguće kontrolirati usklađenost s blago alkalnim okruženjem svojstvenim procesu fermentacije. Ali kako se to može ispraviti u slučaju odstupanja? Opet troškovi.

Vlasnicima privatnih farmi koji žele vlastitim rukama proizvoditi bioplin preporučuje se da od dostupnih materijala naprave reaktor jednostavnog dizajna, a zatim ga moderniziraju prema svojim mogućnostima. Šta treba učiniti:

• hermetički zatvoren kontejner zapremine najmanje 1 m3. Pogodni su i razni mali rezervoari i bačve, ali će se iz njih ispuštati malo goriva zbog nedovoljne količine sirovina. Takvi obim proizvodnje vam neće odgovarati;
• Kada organizirate proizvodnju bioplina kod kuće, malo je vjerojatno da ćete zagrijati posudu, ali je svakako trebate izolirati. Druga mogućnost je da se reaktor zakopa u zemlju, termoizolirajući gornji dio;
• ugradite ručnu miješalicu bilo kojeg dizajna u reaktor, protežući ručku kroz gornji poklopac. Sklop prolaza ručke mora biti zapečaćen;
• obezbijediti cijevi za dovod i istovar supstrata, kao i za sakupljanje biogasa.

Ispod je dijagram bioplinskog postrojenja koje se nalazi ispod nivoa zemlje:

1 – generator goriva (kontejner od metala, plastike ili betona); 2 — rezervoar za punjenje podloge; 3 – tehnički otvor; 4 – posuda koja djeluje kao vodeni pečat; 5 – ispust za istovar otpada; 6 – cijev za uzorkovanje biogasa.

Kako doći do biogasa kod kuće?

Prva operacija je mljevenje otpada na frakciju čija veličina nije veća od 10 mm. To znatno olakšava pripremu supstrata, a bakterijama će biti lakše preraditi sirovine. Dobivena masa se temeljito pomiješa s vodom, njena količina je oko 0,7 litara na 1 kg organske tvari. Kao što je već spomenuto, treba koristiti samo čistu vodu. Zatim se podlogom puni samoproizvedeno bioplinsko postrojenje, nakon čega se reaktor hermetički zatvara.

Nekoliko puta tokom dana morate posjetiti posudu kako biste pomiješali sadržaj. Petog dana možete provjeriti prisustvo plina, a ako se pojavi, povremeno ga ispumpajte kompresorom u cilindar. Ako se to ne učini na vrijeme, pritisak unutar reaktora će se povećati i fermentacija će se usporiti ili čak potpuno zaustaviti. Nakon 15 dana potrebno je rasteretiti dio supstrata i dodati isto toliko nove. Više možete saznati gledajući video:

Zaključak

Vjerovatno je da najjednostavnija biogasna instalacija neće zadovoljiti sve vaše potrebe. Ali, s obzirom na trenutnu cijenu energenata, to će već biti od velike pomoći u domaćinstvu, jer ne morate plaćati sirovine. S vremenom, usko uključeni u proizvodnju, moći ćete shvatiti sve karakteristike i napraviti potrebna poboljšanja instalacije.