Potrebni potrebni materijali:

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

Poželjno:

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

Sljedeći slijed prikladan je za južne regije. Za rad u bilo kojim uvjetima potrebno je dodati sustav grijanja reaktora, koji će osigurati zagrijavanje posude na 40 stupnjeva Celzija i povećati toplinsku izolaciju, na primjer, ograditi strukturu staklenikom. Poželjno je pokriti staklenik crnim filmom. Također je poželjno dodati izlaz kondenzata na cjevovod.

Izgradnja jednostavnog bioplinskog postrojenja:

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

Sastav i vrste

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

Proces razgradnje biomase je sekvencijalan: prvo je izložena hidrolitičkim bakterijama, zatim stvaranju kiseline i na kraju stvaranju metana. Materijal za mikroorganizme u svakoj fazi je proizvod aktivnosti prethodne faze.

Na izlazu, približan sastav bioplina izgleda ovako:

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

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

Drevne kulture stare više od tri tisuće godina (Indija, Perzija ili Asirija) imaju iskustva u korištenju zapaljivog močvarnog plina. Znanstveno opravdanje formirano je mnogo kasnije. Kemijsku formulu metana CH 4 otkrio je znanstvenik John Dalton, pojavu metana u močvarnom plinu otkrio je Humphry Davy. Veliku ulogu u razvoju industrije alternativne energije odigrao je Drugi svjetski rat, koji od zaraćenih strana zahtijeva ogromne potrebe za energetskim resursima.

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

- skup opreme za proizvodnju bioplina iz organskih sirovina.

Prema vrsti opskrbe sirovinama razlikuju se sljedeće vrste bioplinskih postrojenja:

• s obrokom hrane;
• s kontinuiranom opskrbom;

Bioplinska postrojenja sa stalnom opskrbom sirovina su učinkovitija.

Prema vrsti obrade sirovina:

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

Princip rada

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

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

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

Dobiveni plin skuplja se u spremnik za plin, odatle se cijevima isporučuje potrošaču. Biognojiva dobivena preradom sirovina mogu se koristiti kao dodatak hrani za životinje ili dodavati u tlo. Ovo gnojivo se naziva kompostni humus.

Bioplinsko postrojenje uključuje sljedeće elemente:

• spremnik za homogenizaciju;
• reaktor;
• mješalice;
• spremnik za skladištenje (držač plina);
• kompleks grijanja i miješanja vode;
• plinski kompleks;
• kompleks pumpi;
• separator;
• kontrolni senzori;
• I&C s vizualizacijom;
• sigurnosni sustav;

Primjer industrijskog bioplinskog postrojenja prikazan je na shemi 2.

Korištene sirovine

Raspadanjem bilo kojih životinjskih ili biljnih ostataka oslobađa se zapaljivi plin u različitim stupnjevima. Za sirovine su prikladne mješavine različitih sastava: gnoj, slama, trava, razni otpad itd. Za kemijsku reakciju potrebna je vlažnost od 70%, pa se sirovina mora razrijediti vodom.

Prisutnost sredstava za čišćenje, klora, praškova za pranje u organskoj biomasi je neprihvatljiva jer ometaju kemijske reakcije i mogu oštetiti reaktor. Za reaktor također nije prikladna sirovina s piljevinom crnogoričnog drveća (sadrži smole), s visokim udjelom lignina i prelazi prag vlažnosti od 94%.

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

Kao biomasa može se koristiti gotovo svaka biljka, sijeno ili alga. Nedostatak primjene leži u trajanju proizvodnog ciklusa. Proces proizvodnje bioplina traje do dva mjeseca. Sirovina mora biti fino mljevena.

Životinja. Otpad iz prerade, mljekara, klaonica itd. pogodan za bioplinsko postrojenje. Životinjske masti daju najveći prinos goriva - 1500 m 3 bioplina s udjelom metana od 87%. Glavni nedostatak je oskudica. Životinjske sirovine također moraju biti slomljene.

Izmet. Glavna prednost stajnjaka je njegova niska cijena i laka dostupnost. Nedostatak je što je količina i kvaliteta bioplina niža nego kod drugih vrsta sirovina. Konjska i kravlja balega se mogu odmah reciklirati. Proizvodnja će trajati otprilike dva tjedna i dat će proizvodnju od 60 m 3 sa 60% sadržaja metana.

Kokošji i svinjski gnoj ne mogu se koristiti izravno jer su otrovni. Za početak procesa fermentacije moraju se pomiješati sa silažom. Ljudski otpadni proizvod također se može koristiti, ali kanalizacija neće raditi jer je sadržaj fekalija nizak.

Sheme rada

Shema 1 - bioplinsko postrojenje bez automatskog miješanja sirovina:

Shema 2 - bioplinsko postrojenje industrijskog tipa:

Bioplinska postrojenja za farme, cijena ovisi o broju komponenti, različitim parametrima karakterističnim za takve uređaje, varira unutar 170 tisuća rubalja.

Oni rade na dobivanju, kao rezultat prerade konačnog proizvoda, ekološki prihvatljivog goriva, gnojiva, koji se proizvode u jedinici, koja uključuje tehničke strukture, uređaje, kombinirane u jednom tehnološkom ciklusu.

Bioplinska postrojenja za kućanstva jednog bi dana mogla u potpunosti zamijeniti skupe izvore energije ruralnom stanovniku. Ekonomske kataklizme zahtijevaju od programera opreme za poljoprivredu da proizvode analoge prirodnih resursa u obliku improviziranih sirovina kako bi smanjili troškove održavanja privatnog imanja, poljoprivrede.

Ciljevi poljoprivrednika su različiti - jedni dobivaju jeftinu energiju za druge, važno je prerađivati ​​otpad uz pomoć male mini instalacije:

• goveda

Kao rezultat rada dobivaju se biognojiva i vlastiti izvor energije. Osim toga, farme se moraju riješiti raznih nakupina kućnog smeća, u tome im pomaže prikladna, univerzalna struktura koja daje korisne proizvode umjesto nepotrebnih.

Tko upravlja opremom

Mala bioplinska postrojenja bit će korisna u modernim ruralnim gospodarstvima. Veće uređaje koriste ozbiljni stočari, gdje je nemoguće postojati bez jedinica koje proizvode potrebne vrste energije.

Opravdanje za ugradnju u dvorištu privatne kuće ili velike farme je akumulacija organske tvari, jer svaka oprema treba snagu za rad.

Svijet se bori za ekologiju okoliša, najprihvatljivija sredstva za to su izgradnja bioplinskih postrojenja, ispuštaju čiste tvari i troše alternativna goriva. Na temelju toga, uređaji su dobili potražnju u farmama naše zemlje i inozemstva.

Standardna oprema

Inženjeri dovršavaju mehanizme različitih veličina. Proizvodnja ovisi o potrebnoj snazi, koju jedinica treba preraditi i izdati u zamjenu. Instalacija standardnog prikaza sastoji se od sljedećih komponenti:

• skladišni spremnik, prima materijal za rudarenje
• miješalice, mlinovi strukturno različiti jedni od drugih, melju velike sirove fragmente
• spremnik za plin, hermetički zatvoren, ovdje se nakuplja plin
• reaktor u obliku spremnika gdje nastaje biogorivo
• uređaji koji ubacuju sirovine u spremnik
• postrojenja koja prenose primljeno gorivo s jedne točke na drugu za naknadnu pretvorbu
  automatski sustavi koji štite i kontroliraju proces proizvodnje

Rad tehnološkog ciklusa razrađen je do najsitnijih detalja kako bi se osobi olakšalo održavanje jedinice tijekom razdoblja obrade.

Kako radi

Učinak agregata temelji se na principu utjecaja bakterijskih formacija različite prirode na organsku tvar, uzrokujući fermentaciju. Ti se procesi odvijaju unutar reaktora. Razgradnjom nekih proizvoda dobiva se druga tvar koja se sastoji od:

• metan
• ugljični dioksid
• nečistoće amonijaka, sumporovodika, dušika

Princip rada sastoji se od sljedećih radnji:

• sirovine se unose u spremnik za skladištenje
• materijal se usitnjava, pumpe, transporteri se pomiču u spremnik kiseline, u ovom spremniku biomasa se dodatno zagrijava
• izdržljiv, otporan na kiseline, čvrsto zatvoren reaktor prihvaća pripremljene sirovine za stvaranje bioplina

U reaktoru su ugrađeni uređaji koji osiguravaju dodatno zagrijavanje, unutar +40 stupnjeva, tvari za miješanje, stvaraju odgovarajuće uvjete za njih, ubrzavajući procese razgradnje i fermentacije, iz kojih nastaje konačni proizvod. Stopa recikliranja ovisi o kapacitetu postrojenja i vrsti otpada.

U procesu:

• akumulacija plina provodi se u spremnicima plina, montirani su kao zasebni element ili povezani zajedno s tijelom
• kapacitet reaktora skuplja, nakon završetka postupka razgradnje predaje na korištenje
• u spremniku plinskog spremnika stvara se dovoljan tlak za pomicanje plina u sustav za pročišćavanje, u ovom će ga obliku potrošač koristiti u različitim područjima djelovanja
• namjenskom uporabom stječu tvari za gnojiva nakon njihovog razdvajanja na komponente u tekućem ili krutom obliku i prenose u skladišni dio

Odluku o početku izgradnje treba popratiti razmatranjem uvjeta pod kojima bioplinska postrojenja rade s potrebnom učinkovitošću.

Osnovne opcije za odabir

Loša funkcionalnost uređaja posljedica je lošeg planiranja. Pogreške se mogu primijetiti odmah ili nakon nekog vremena. Radi se temeljita i sveobuhvatna studija kako bi se isključio kvar opreme. Procedura počinje nakon utvrđivanja raspoloživosti sirovine i koliko je potrebno za normalno postojanje energenata.

Na reaktor i njegove dimenzije utječu:

• količina obrade
• kvaliteta materijala
• sirovina
• temperaturni režim
• razdoblje fermentacije

U praksi, u određenoj farmi, pozornost treba obratiti na sljedeće točke:

• dnevno opterećenje materijala u odnosu na veličinu reaktora
• volumen spremnika u kojem se otpad obrađuje
• izračunati izlaz
• mogućnost balansiranja između rezultata i stvarne potrošnje

Prije instaliranja opreme morate odabrati:

• najbolje mjesto za instalaciju
• modeli prikladni za značajke dizajna

Glavni kriteriji na kojima se temelji konstruktivni izbor su mjesto i definicija podzemne ili nadzemne građevine. Osim toga, pri postavljanju konstrukcije na vrhu, treba odlučiti kako instalirati reaktor u okomitom ili vodoravnom položaju.

Biognojiva se skladište u zgradama na gradilištu ili u jamama, metalnim bačvama. Troškovi će smanjiti gotove dijelove instalacije, ako su na farmi. Akumulacija materijala određuje veličinu i oblik spremnika u kojima se miješaju, kao i kakav je reaktor potreban, uređaje za zagrijavanje tvari, njihovo usitnjavanje i miješanje.

Odabrani dizajn reaktora mora biti u skladu sa:

• praktičnost
• jednostavnost održavanja
• nepropusno za plin i vodu kako bi se spriječilo curenje i zadržao puni plin

Preduvjet za učinkovit rad je prisutnost visokokvalitetne toplinske izolacije. S minimalnim površinama moguće je smanjiti troškove izgradnje i gubitke topline.

Konstrukcija mora biti stabilna, izdržati tlačna opterećenja:

• sirovine

Instalacije su opremljene u sljedećim najoptimalnijim oblicima:

• jajastog oblika
• cilindričan
• stožast
• polukružni

Ne preporučuje se opremanje kvadratnih oblika od betona ili opeke. Sirovina vrši pritisak na uglove, uzrokujući pojavu pukotina, remete procese koji se odvijaju unutar, čvrste akumulirajuće fragmente. Materijali bolje lutaju, osušene površine se ne pojavljuju u strukturama s unutarnjim pregradama.

Najbolji građevinski materijali su:

• Čelik - u ovim spremnicima možete postići apsolutnu nepropusnost, lako ih je izraditi, podnose opterećenja. Problem je povećana osjetljivost na koroziju. Površine su tretirane za sprječavanje hrđe. Ako farma ima metalni spremnik, njegovu kvalitetu treba provjeriti sa svih strana. Riješite se nesavršenosti.
• Plastika - spremnici od ovog materijala proizvode se meki i tvrdi. Prva opcija je manje prikladna, jer se lako uzrokuje šteta, teško je izolirati. Spremnici od tvrde plastike su stabilni i neće hrđati.
• Neke zemlje u razvoju koriste beton. Nemaju ograničenja u pogledu rada, posebni premazi mogu eliminirati pojavu pukotina.
• Opeku koriste Indija i Kina. Za to se koriste samo dobro spaljeni proizvodi ili se postavljaju zidovi od betonskih blokova ili kamena.

Kod ugradnje opreme od betona, opeke ili kamena potrebno je voditi računa o unutarnjoj vatrostalnoj završnoj obradi koja je otporna na organske tvari i sumporovodik.

Položaj strukture treba uzeti s posebnom ozbiljnošću kako bi se osigurali čimbenici:

• prazna područja
• udaljenost od stanovanja
• skladištenje
• mjesto staja, svinjaca, peradarnika
• podzemne vode
• pogodan utovar i istovar materijala

Domaćin reaktora:

• na površini s temeljcem
• zakopan u zemlju
• instaliran unutar farme

Uređaji koji rade uz pomoć kemijske, biološke reakcije opremljeni su otvorima kroz koje se provode periodični popravci. Gumena brtva osigurava brtvljenje kada je poklopac zatvoren. Toplinska izolacija je neophodna za izvođenje radova bez obzira na godišnje doba.
Zgrada je izolirana improviziranim materijalima s slojevitom obradom unutarnjih površina.

Bioplinsko postrojenje "uradi sam" može se napraviti bez puno truda. Njegovo korištenje značajno će uštedjeti na energetskim resursima, koji danas svaki put postaju sve skuplji. Odlučite li sami izgraditi opremu koja vam omogućuje dobivanje bioplina iz otpada, možete potrošiti jeftinu energiju koja će se koristiti za grijanje vašeg doma i druge potrebe.

Korisna upotreba

Ako se tijekom rada postrojenja formiraju viškovi bioplina ili gnojiva, postoji mogućnost da ih prodate po tržišnoj cijeni, čime ćete ono što je doslovno pod vašim nogama pretvoriti u profit. Ako ste veliki poljoprivredni proizvođač, onda imate priliku kupiti već gotovu bioplinsku stanicu. Takve instalacije, proizvedene u tvornici, vrlo su skupe, ali imaju dug vijek trajanja.

Bioplinsko postrojenje "uradi sam" može se napraviti od improviziranih materijala, neće koštati puno, a takva oprema će raditi na istom principu. U ovom slučaju možete koristiti dostupne alate, kao i detalje dostupne u arsenalu majstora.

Princip stvaranja bioplina

Ako ste krenuli u izradu postrojenja koje će raditi na bioplin, tada morate prezentirati tehnologiju za proizvodnju bioplina. Dakle, u posebnom spremniku, koji se naziva bioreaktor, provodi se proces obrade biološke mase, u čemu sudjeluju anaerobne bakterije.

Bioplinsko postrojenje "uradi sam" za kuću na gnoju prepelica radi na principu stvaranja uvjeta koje karakterizira odsutnost zraka i fermentacije. Sve to traje neko vrijeme, a trajanje ovisi o količini sirovina korištenih u procesu.

U konačnici nastaje mješavina plinova koja sadrži 60% metana i 35% ugljičnog dioksida. Preostale plinovite komponente sadržane su u masi u količini od 5%. Među potonjima može se razlikovati vodikov sulfid u maloj količini. Tako nastali plin se kontinuirano povlači iz reaktora, a nakon procesa pročišćavanja ulazi u namjensku uporabu.

Značajke usluge

Otpad koji je prošao preradu postaje visokokvalitetna gnojiva, koja se s vremena na vrijeme moraju ukloniti iz bioreaktora. Mogu se polagati na polja. Bioplinsko postrojenje "uradi sam" može se napraviti bez puno truda ako imate pristup stočarstvu i poljoprivrednim poslovima. To ukazuje da će proizvodnja bioplina postati ekonomski isplativa samo ako postoji izvor opskrbe stajskim gnojem i drugim organskim otpadom iz stočarske proizvodnje.

Značajke samogradnje bioreaktora

Da biste razumjeli kako sami napraviti bioplinsko postrojenje, morate shvatiti od kojih se dijelova sastoji. Kao osnovu možete uzeti najjednostavniju shemu opreme koja se može izgraditi samostalno. Dizajn ne predviđa zagrijavanje i miješanje, ali postoji jedan od glavnih dijelova - reaktor, koji je također poznat kao spremnik metana. Ova komponenta je potrebna za provedbu obrade stajnjaka. Osim toga, tu je i bunker kroz koji se utovaruju sirovine. Potrebno je osigurati strukturu s ulaznim otvorom, kao i vodenom brtvom. No, kako bi se otpadne sirovine mogle istovariti, bit će potrebna cijev. Sličan element bit će potreban kako bi se ostvarila mogućnost uklanjanja bioplina.

Ovako izgleda bioplinsko postrojenje. Nije teško napraviti takav dizajn vlastitim rukama. Da biste dobili besplatno biogorivo, trebali biste odabrati mjesto na mjestu gdje možete izgraditi ojačani spremnik, koji će se temeljiti na betonu. Ova posuda će djelovati kao bioreaktor. U njegovoj osnovi potrebno je osigurati prisutnost rupe kroz koju će se ukloniti sirovine koje su razrađene. Ova rupa mora biti napravljena tako da se može dobro zatvoriti. To je zbog činjenice da je funkcioniranje sustava moguće samo u zatvorenim uvjetima.

Dimenzije betonskog odjeljka mogu se odrediti uzimajući u obzir količinu organskog otpada koji se koristi u jednom trenutku. Potrebno je saznati koliko će se sirovina pojaviti svaki dan na farmi ili privatnom dvorištu. Ali ne biste trebali štedjeti novac, jer će biti moguće osigurati puni rad bioreaktora samo ako je spremnik napunjen do 2/3 raspoloživog volumena. Ako napravite bioplinsko postrojenje vlastitim rukama iz bačve, tada će raditi prema sljedećem principu: čim organski otpad uđe u dobro zatvoreni spremnik bioreaktora, koji se nalazi na dubini u tlu, oni počinju fermentirati, što dovodi do oslobađanja bioplina.

Značajke proizvodnje spremnika

Bioplinsko postrojenje "uradi sam" može se napraviti uzimajući u obzir svakodnevnu upotrebu male količine otpada. U ovom slučaju dopušteno je zamijeniti armiranobetonski spremnik čeličnim spremnikom, koji može biti čak i bačva. Ako se odlučite pribjeći upravo takvom rješenju, tada je potrebno odabrati metalnu posudu, vođenu nekim pravilima.

Prije svega, morate obratiti pozornost na varove koji moraju biti dovoljno čvrsti i čvrsti. Kada koristite mali spremnik, ne treba računati na činjenicu da će biti moguće dobiti značajnu količinu bioplina. Učinak će ovisiti o masi organskog otpada koji se istovremeno obrađuje u reaktoru. Dakle, da bi se dobilo 100 m 3 bioplina, potrebno je preraditi tonu otpada.

Oprema za grijanje reaktora

Bioplinsko postrojenje za dom "uradi sam" može se napraviti na takav način da će tijekom rada biti moguće postići veću učinkovitost. To se osigurava grijanjem. Takve manipulacije će ubrzati proces fermentacije biološke mase. Ako je oprema instalirana u južnim regijama, tada se ta potreba ne pojavljuje. Temperatura okoline omogućuje prirodnu aktivaciju fermentacije. Međutim, ako postrojenje radi u regijama s hladnom klimom, tada je tijekom zimskog razdoblja grijanje neophodan uvjet za rad opreme za proizvodnju bioplina. Treba imati na umu da proces fermentacije počinje na temperaturi koja prelazi 38 ° C.

Metode opremanja bioplinskog postrojenja grijanjem

Bioplinsko postrojenje za dom "uradi sam" može se opremiti grijanjem na nekoliko načina. Prvi uključuje potrebu za spajanjem jedinice na sustav grijanja kao zavojnicu. Mora se montirati ispod reaktora. Druga metoda uključuje ugradnju električnog grijaćeg elementa u podnožje spremnika. Treću metodu karakterizira pružanje izravnog zagrijavanja spremnika korištenjem električnih sustava grijanja plinska oprema. Aktivacija proizvodnje biološkog plina kod kuće može se nadopuniti funkcijom miješanja mase u odjeljku. Da biste to učinili, dizajnirajte uređaj koji nalikuje kućnoj miješalici. Pokretat će se osovinom kroz rupu u poklopcu, alternativno se može postaviti u stijenke spremnika.

Izlazni sustav instalacijske opreme

Mini bioplinsko postrojenje "uradi sam" ne može raditi bez ispušnog sustava za plin. Da biste to učinili, instalacija mora imati posebnu rupu koja se mora montirati u gornjem dijelu poklopca, potonji mora dobro zatvoriti spremnik. Kako bi se isključila mogućnost miješanja plina sa zrakom, potrebno je osigurati njegovo uklanjanje kroz hidrauličku brtvu.

Jedan od zadataka koji se moraju riješiti u poljoprivredi je zbrinjavanje stajnjaka i biljnog otpada. A ovo je prilično ozbiljan problem koji zahtijeva stalnu pozornost. Recikliranje ne zahtijeva samo vrijeme i trud, već i pristojnu količinu. Danas postoji barem jedan način da se ova glavobolja pretvori u stavku prihoda: prerada stajnjaka u bioplin. Tehnologija se temelji na prirodnom procesu razgradnje stajnjaka i biljnih ostataka zbog bakterija sadržanih u njima. Cijeli zadatak je stvoriti posebne uvjete za najpotpuniju razgradnju. Ti uvjeti su nedostatak pristupa kisiku i optimalna temperatura (40-50 o C).

Svima je poznato kako se stajsko gnojivo najčešće zbrinjava: skuplja se na hrpu, pa se nakon fermentacije iznosi na polja. U tom se slučaju nastali plin ispušta u atmosferu, a tamo leti i 40% dušika sadržanog u izvornoj tvari i većina fosfora. Dobiveno gnojivo je daleko od savršenog.

Za dobivanje bioplina potrebno je da se proces razgradnje gnoja odvija bez pristupa kisika, u zatvorenom volumenu. U tom slučaju i dušik i fosfor ostaju u zaostalom proizvodu, a plin se nakuplja u gornjem dijelu spremnika, odakle se može lako ispumpati. Dobivaju se dva izvora zarade: izravno plin i učinkovito gnojivo. Štoviše, gnojivo je najviše kvalitete i 99% sigurno: većina patogena i jaja helminta umire, sjemenke korova sadržane u gnoju gube sposobnost klijanja. Postoje čak i linije za pakiranje ovog ostatka.

Drugi preduvjet za proces prerade stajnjaka u bioplin je održavanje optimalne temperature. Bakterije sadržane u biomasi su neaktivne na niskim temperaturama. Počinju djelovati na temperaturi okoline od +30 o C. Štoviše, u gnojivu se nalaze dvije vrste bakterija:

Najučinkovitija su termofilna postrojenja s temperaturama od +43 o C do +52 o C: u njima se gnojivo prerađuje 3 dana, iz 1 litre korisne površine bioreaktora dobiva se do 4,5 litara bioplina (ovo je maksimalni učinak) . Ali održavanje temperature od +50 o C zahtijeva značajne troškove energije, što nije isplativo u svakoj klimi. Stoga bioplinska postrojenja češće rade na mezofilnim temperaturama. U ovom slučaju, vrijeme obrade može biti 12-30 dana, prinos je približno 2 litre bioplina po 1 litri volumena bioreaktora.

Sastav plina varira ovisno o sirovini i uvjetima obrade, ali otprilike je sljedeći: metan - 50-70%, ugljični dioksid - 30-50%, a također sadrži malu količinu sumporovodika (manje od 1% ) i vrlo malu količinu amonijaka, vodikovih i dušikovih spojeva. Ovisno o dizajnu postrojenja, bioplin može sadržavati značajnu količinu vodene pare, što će zahtijevati dehidraciju (inače jednostavno neće izgorjeti). Kako izgleda industrijska instalacija prikazano je u videu.

Može se reći cijelo postrojenje za proizvodnju plina. Ali za privatno dvorište ili malu farmu takvi su volumeni beskorisni. Najjednostavnije bioplinsko postrojenje lako je napraviti vlastitim rukama. Ali postavlja se pitanje: "Gdje dalje slati bioplin?" Kalorična vrijednost dobivenog plina je od 5340 kcal / m3 do 6230 kcal / m3 (6,21 - 7,24 kWh / m3). Stoga se može dovoditi u plinski kotao za proizvodnju topline (grijanje i topla voda), ili u postrojenje za proizvodnju električne energije, plinsku peć itd. Tako Vladimir Rashin, projektant bioplinskog postrojenja, koristi gnojivo sa svoje farme prepelica.

Ispada da, imajući barem više ili manje pristojnu količinu stoke i peradi, sami možete u potpunosti zadovoljiti potrebe svoje farme u toplini, plinu i električnoj energiji. A ako ugrađujete plinske instalacije na automobile, onda gorivo za vozni park. S obzirom na to da je udio energije u trošku proizvodnje 70-80%, možete uštedjeti samo na bioreaktoru, a onda zaraditi puno novca. Ispod je screenshot ekonomskog izračuna isplativosti bioplinskog postrojenja za malo gospodarstvo (stanje rujan 2014.). Gospodarstvo se ne može nazvati malim, ali definitivno nije ni veliko. Ispričavamo se zbog terminologije - to je stil autora.

Ovo je približna raščlamba potrebnih troškova i mogućih prihoda. Sheme vlastitih bioplinskih postrojenja

Sheme vlastitih bioplinskih postrojenja

Najjednostavnija shema bioplinskog postrojenja je zatvoreni spremnik - bioreaktor, u koji se ulijeva pripremljena kaša. Sukladno tome, postoji otvor za utovar gnoja i otvor za istovar prerađenih sirovina.

Najjednostavnija shema bioplinskog postrojenja bez "zvona i zviždaljki"

Spremnik nije potpuno ispunjen supstratom: 10-15% volumena mora ostati slobodno za skupljanje plina. U poklopac spremnika ugrađena je plinska cijev. Budući da dobiveni plin sadrži prilično veliku količinu vodene pare, neće izgorjeti u ovom obliku. Stoga je potrebno proći kroz vodenu brtvu za odvodnju. U ovom jednostavnom uređaju većina vodene pare će se kondenzirati, a plin će već dobro izgorjeti. Zatim je poželjno plin pročistiti od nezapaljivog sumporovodika, a tek tada se može unijeti u držač plina - spremnik za skupljanje plina. A odatle je već moguće uzgajati do potrošača: stavite ga u kotao ili plinski štednjak. Kako napraviti filtre za bioplinsko postrojenje vlastitim rukama, pogledajte video.

Na površini su postavljena velika industrijska postrojenja. I to je, u načelu, razumljivo - obujam zemljišnih radova je prevelik. Ali u malim farmama zdjela bunkera je zakopana u zemlju. To vam, prvo, omogućuje smanjenje troškova održavanja potrebne temperature, a drugo, u privatnom dvorištu već postoji dovoljno uređaja.

Kontejner se može uzeti gotov, ili napraviti od cigle, betona i sl. u iskopanoj jami. Ali u ovom slučaju morat ćete se pobrinuti za nepropusnost zraka i začepljenje: proces je anaeroban - bez pristupa zraku, stoga je potrebno stvoriti sloj nepropustan za kisik. Konstrukcija se ispostavlja višeslojnom, a izrada takvog bunkera dug je i skup proces. Stoga je jeftinije i lakše zakopati gotovu posudu. Prije su to bile nužno metalne bačve, često od nehrđajućeg čelika. Danas, s pojavom PVC posuda na tržištu, možete ih koristiti. Kemijski su neutralni, niske toplinske vodljivosti, dugog vijeka trajanja i nekoliko su puta jeftiniji od nehrđajućeg čelika.

Ali gore opisano bioplinsko postrojenje imat će nisku produktivnost. Za aktiviranje procesa prerade potrebno je aktivno miješanje mase u lijevku. Inače se na površini ili u debljini podloge stvara kora koja usporava proces razgradnje, a na izlazu se dobiva manje plina. Miješanje se provodi na bilo koji dostupan način. Na primjer, kao što je prikazano u videu. U ovom slučaju može se napraviti bilo koji pogon.

Postoji još jedan način miješanja slojeva, ali nemehanički - barbitacija: plin proizveden pod pritiskom dovodi se u donji dio spremnika za gnoj. Dižući se, mjehurići plina će razbiti koru. Budući da se isporučuje isti bioplin, neće biti promjena u uvjetima prerade. Također, ovaj plin se ne može smatrati troškom - opet će pasti u spremnik plina.

Kao što je gore spomenuto, za dobre performanse potrebne su visoke temperature. Kako ne biste trošili previše novca na održavanje ove temperature, potrebno je voditi računa o izolaciji. Koju vrstu toplinskog izolatora odabrati, naravno, vaša je stvar, ali danas je najoptimalnija polistirenska pjena. Ne boji se vode, ne utječe na gljivice i glodavce, ima dug radni vijek i izvrsnu toplinsku izolaciju.

Oblik bioreaktora može biti različit, ali najčešći je cilindrični. Nije idealan u smislu složenosti miješanja supstrata, ali se koristi češće jer su ljudi skupili puno iskustva u izgradnji takvih spremnika. A ako je takav cilindar podijeljen pregradom, onda se mogu koristiti kao dva odvojena spremnika u kojima se proces pomiče u vremenu. Istodobno, u pregradu se može ugraditi grijaći element, čime se rješava problem održavanja temperature u dvije komore odjednom.

U najjednostavnijoj verziji, domaća bioplinska postrojenja su pravokutna jama, čiji su zidovi izrađeni od betona i obrađeni slojem stakloplastike i poliesterske smole za nepropusnost. Ovaj spremnik dolazi s poklopcem. Izuzetno je nezgodan u radu: teško je provesti zagrijavanje, miješanje i uklanjanje fermentirane mase, nemoguće je postići potpunu obradu i visoku učinkovitost.

Situacija je nešto bolja s postrojenjima za preradu gnojiva na bioplin. Imaju skošene rubove, što olakšava utovar svježeg gnoja. Ako dno napravite nagnuto, tada će se fermentirana masa kretati gravitacijom u jednom smjeru i bit će je lakše odabrati. U takvim instalacijama potrebno je osigurati toplinsku izolaciju ne samo zidova, već i pokrova. Takvo bioplinsko postrojenje vlastitim rukama lako je implementirati. Ali ne može se postići potpuna obrada i maksimalna količina plina u njemu. Čak i kada se zagrije.

Osnovna tehnička pitanja su obrađena i sada znate nekoliko načina za izgradnju bioplinskog postrojenja za gnojivo. Preostale tehnološke nijanse.

Što se može reciklirati i kako postići dobre rezultate

U gnojivu svake životinje postoje organizmi potrebni za njegovu preradu. Utvrđeno je da je više od tisuću različitih mikroorganizama uključeno u proces probave i stvaranje plinova. Najvažniju ulogu imaju tvorci metana. Također se vjeruje da se svi ti mikroorganizmi u optimalnom omjeru nalaze u goveđem gnoju. U svakom slučaju, prilikom obrade ove vrste otpada u kombinaciji s biljnom masom oslobađa se najveća količina bioplina. Tablica prikazuje prosječne podatke za najčešće vrste poljoprivrednog otpada. Imajte na umu da se ova količina plina može dobiti pod idealnim uvjetima.

Za dobru produktivnost potrebno je održavati određenu vlažnost supstrata: 85-90%. Ali mora se koristiti voda koja ne sadrži strane kemikalije. Otapala, antibiotici, deterdženti itd. negativno utječu na procese. Također, za normalan tijek procesa, kaša ne bi trebala sadržavati velike fragmente. Maksimalna veličina fragmenata: 1 * 2 cm, manji su bolji. Stoga, ako planirate dodati biljne sastojke, onda ih morate samljeti.

Za normalnu obradu u supstratu važno je održavati optimalnu razinu pH: unutar 6,7-7,6. Medij obično ima normalnu kiselost, a samo povremeno se bakterije koje stvaraju kiselinu razvijaju brže od onih koje stvaraju metan. Tada okolina postaje kisela, proizvodnja plinova se smanjuje. Da bi se postigla optimalna vrijednost, u podlogu se dodaje obično vapno ili soda.

Sada malo o vremenu potrebnom za obradu gnoja. Općenito, vrijeme ovisi o stvorenim uvjetima, ali prvi plin može početi teći već treći dan nakon početka fermentacije. Najaktivnije stvaranje plina događa se tijekom razgradnje gnoja za 30-33%. Da bismo mogli navigirati na vrijeme, recimo da se nakon dva tjedna supstrat razgrađuje za 20-25%. Odnosno, optimalna obrada trebala bi trajati mjesec dana. U ovom slučaju, gnojivo je najviše kvalitete.

Izračun volumena bunkera za obradu

Za male farme optimalna postavka je stalni rad - to je kada se svježi stajnjak dnevno unosi u malim obrocima i uklanja u istim obrocima. Kako se proces ne bi poremetio, udio dnevnog opterećenja ne smije biti veći od 5% prerađenog volumena.

Domaće instalacije za preradu stajnjaka u bioplin nisu vrhunac savršenstva, ali su prilično učinkovite

Na temelju toga možete lako odrediti potreban volumen spremnika za domaće bioplinsko postrojenje. Trebate pomnožiti dnevnu količinu stajskog gnoja s vaše farme (već razrijeđenog s sadržajem vlage od 85-90%) s 20 (ovo je za mezofilne temperature, za termofilne temperature morat ćete pomnožiti s 30). Na dobivenu brojku potrebno je dodati još 15-20% - slobodni prostor za sakupljanje bioplina ispod kupole. Znate glavni parametar. Svi daljnji troškovi i parametri sustava ovise o tome koja je shema bioplinskog postrojenja odabrana za implementaciju i kako ćete sve izvesti. Sasvim je moguće proći s improviziranim materijalima ili možete naručiti instalaciju ključ u ruke. Razvoj tvornice koštat će od 1,5 milijuna eura, instalacije iz Kulibina bit će jeftinije.

Pravna registracija

Instalacija će morati biti usklađena sa SES-om, plinskom inspekcijom i vatrogascima. Trebat će vam:

• Tehnološka shema instalacije.
• Plan rasporeda opreme i komponenti s obzirom na samu instalaciju, mjesto postavljanja toplinske jedinice, mjesto cjevovoda i električnih vodova te priključak crpke. Gromobran i pristupne ceste treba označiti na dijagramu.
• Ako se jedinica postavlja u zatvorenom prostoru, bit će potreban i plan ventilacije, koji će osigurati najmanje osam izmjena ukupnog zraka u prostoriji.

Kao što vidite, birokracija je ovdje neizostavna.

Na kraju, malo o izvedbi instalacije. U prosjeku, bioplinsko postrojenje dnevno proizvede količinu plina koja je dvostruko veća od korisne zapremine rezervoara. Odnosno, 40 m 3 gnojnice će dati 80 m 3 plina dnevno. Otprilike 30% potrošit će se na osiguranje samog procesa (glavna stavka troška je grijanje). Oni. na izlazu ćete dobiti 56 m 3 bioplina dnevno. Za pokrivanje potreba tročlane obitelji i grijanje kuće srednje veličine, prema statistici, potrebno je 10 m 3 . U neto bilanci imate 46 m 3 dnevno. I to s malom instalacijom.

Rezultati

Ulaganjem novca u izgradnju bioplinskog postrojenja (uradi sam ili po principu ključ u ruke) ne samo da ćeš osigurati vlastite potrebe i potrebe za toplinskom energijom i plinom, već ćeš moći prodavati plin, kao i visoku -kvalitetna gnojiva dobivena preradom.

Pitanje dobivanja metana zanima one vlasnike privatnih gospodarstava koji uzgajaju perad ili svinje, a također drže stoku. U pravilu, takve farme proizvode značajnu količinu organskog životinjskog otpada, a upravo oni mogu donijeti značajne koristi, postajući izvor jeftinog goriva. Svrha ovog materijala je da vam kaže kako dobiti bioplin kod kuće koristeći upravo te otpatke.

Opće informacije o bioplinu

Dobiven iz različitog gnoja i ptičjeg izmeta, domaći bioplin uglavnom se sastoji od metana. Tamo je od 50 do 80%, ovisno čiji su otpadni proizvodi korišteni u proizvodnji. Isti onaj metan koji izgara u našim pećima i kotlovima, a za koji ponekad plaćamo velike novce prema stanju brojila.

Da bismo dobili ideju o količini goriva koja se teoretski može dobiti držanjem životinja kod kuće ili u zemlji, predstavljamo tablicu s podacima o prinosu bioplina i sadržaju čistog metana u njemu:

Kao što se može vidjeti iz tablice, za učinkovitu proizvodnju plina iz kravlje balege i silažnog otpada bit će potrebna prilično velika količina sirovina. Isplativije je izvlačiti gorivo iz svinjskog gnoja i purećeg izmeta.

Ostatak tvari (25-45%) koji čine kućni bioplin su ugljični dioksid (do 43%) i sumporovodik (1%). Također u sastavu goriva nalazi se dušik, amonijak i kisik, ali u malim količinama. Usput, zahvaljujući oslobađanju sumporovodika i amonijaka, gnojište emitira tako poznati "ugodan" miris. Što se tiče energetskog sadržaja, 1 m3 metana teoretski može osloboditi do 25 MJ (6,95 kW) toplinske energije tijekom izgaranja. Specifična toplina izgaranja bioplina ovisi o udjelu metana u njegovom sastavu.

Za referencu. U praksi je potvrđeno da je za grijanje izolirane kuće koja se nalazi u srednjoj traci potrebno oko 45 m3 biološkog goriva po 1 m2 površine po sezoni grijanja.

Po prirodi je tako uređeno da bioplin iz stajnjaka nastaje spontano i neovisno o tome želimo li ga primiti ili ne. Gomila balege trune u roku od godinu - godinu i pol, samo na otvorenom, pa čak i na temperaturama ispod nule. Sve to vrijeme emitira bioplin, ali samo u malim količinama jer je proces vremenski produljen. Razlog su stotine vrsta mikroorganizama koji se nalaze u životinjskom izmetu. Odnosno, ništa nije potrebno za početak stvaranja plina, ono će se dogoditi samo od sebe. Ali da bi se proces optimizirao i ubrzao, bit će potrebna posebna oprema, o čemu će se kasnije raspravljati.

Bioplinska tehnologija

Bit učinkovite proizvodnje je ubrzanje prirodnog procesa razgradnje organskih sirovina. Da bi to učinili, bakterije u njemu trebaju stvoriti najbolje uvjete za reprodukciju i preradu otpada. A prvi uvjet je smjestiti sirovinu u zatvorenu posudu – reaktor, inače – generator bioplina. Otpad se usitnjava i miješa u reaktoru s proračunatom količinom čiste vode do dobivanja početnog supstrata.

Bilješka.Čista voda je neophodna kako tvari koje negativno utječu na vitalnu aktivnost bakterija ne bi dospjele u supstrat. Zbog toga se proces fermentacije može znatno usporiti.

Industrijsko postrojenje za proizvodnju bioplina opremljeno je grijanjem supstrata, miješalicom i kontrolom kiselosti medija. Mućkanjem se uklanja tvrda kora s površine koja nastaje tijekom fermentacije i ometa oslobađanje bioplina. Trajanje tehnološkog procesa je najmanje 15 dana, a za to vrijeme stupanj razgradnje doseže 25%. Smatra se da se najveći prinos goriva javlja do 33% razgradnje biomase.

Tehnologija predviđa dnevnu obnovu supstrata, čime se osigurava intenzivna proizvodnja plina iz stajnjaka, koja u industrijskim postrojenjima iznosi stotine kubičnih metara dnevno. Dio istrošene mase u količini od oko 5% ukupnog volumena uklanja se iz reaktora, a na njegovo mjesto ubacuje se ista količina svježe biološke sirovine. Otpad se koristi kao organsko gnojivo za polja.

Shema bioplinskog postrojenja

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

Vlasnicima privatnih kućanstava koji žele proizvoditi bioplin vlastitim rukama savjetuje se da naprave reaktor jednostavnog dizajna od dostupnih materijala, a zatim ga nadograde prema svojim mogućnostima. Što treba učiniti:

• hermetički zatvorenu posudu zapremine najmanje 1 m3. Prikladni su i različiti spremnici i bačve malih veličina, ali iz njih će se ispustiti malo goriva zbog nedovoljne količine sirovina. Takve količine proizvodnje neće vam odgovarati;
• organiziranje proizvodnje bioplina kod kuće, malo je vjerojatno da ćete početi grijati spremnik, ali ga je potrebno izolirati. Druga mogućnost je da se reaktor zakopa u zemlju toplinskom izolacijom gornjeg dijela;
• ugradite ručnu mješalicu bilo kojeg dizajna u reaktor, povlačeći ručku kroz gornji poklopac. Sklop prolaza ručke mora biti hermetički zatvoren;
• osigurati mlaznice za dovod i pražnjenje supstrata, kao i za uzorkovanje bioplina.

Ispod je dijagram bioplinskog postrojenja smještenog ispod razine tla:

1 - generator goriva (spremnik od metala, plastike ili betona); 2 - bunker za izlijevanje podloge; 3 - tehnički otvor; 4 - posuda koja igra ulogu vodene brtve; 5 - ogranak cijevi za istovar otpada; 6 – cijev za uzorkovanje bioplina.

Kako dobiti bioplin kod kuće?

Prva operacija je mljevenje otpada do frakcije čija veličina nije veća od 10 mm. Tako je mnogo lakše pripremiti supstrat, a bakterijama će biti lakše preraditi sirovine. Dobivena masa se temeljito pomiješa s vodom, njegova količina je oko 0,7 l na 1 kg organske tvari. Kao što je već spomenuto, treba koristiti samo čistu vodu. Zatim se puni supstrat sa uradi sam bioplinskim postrojenjem, nakon čega se reaktor hermetički zatvara.

Nekoliko puta tijekom dana morate posjetiti posudu kako biste pomiješali sadržaj. Petog dana možete provjeriti prisutnost plina, a ako se pojavi, povremeno ga ispumpati kompresorom u cilindar. Ako se to ne učini na vrijeme, tlak u reaktoru će se povećati i fermentacija će se usporiti ili čak potpuno zaustaviti. Nakon 15 dana potrebno je istovariti dio supstrata i dodati istu količinu novog. Detalje možete saznati gledajući video:

Zaključak

Vrlo je vjerojatno da jednostavno bioplinsko postrojenje neće zadovoljiti sve vaše potrebe. No, s obzirom na trenutnu cijenu energenata, to će već biti od velike pomoći u kućanstvu, jer ne morate plaćati sirovine. Tijekom vremena, blisko uključeni u proizvodnju, moći ćete uhvatiti sve značajke i izvršiti potrebna poboljšanja instalacije.