Bioplinsko postrojenje za privatnu kuću: preporuke za uređenje domaće proizvodnje

Pametan vlasnik sanja o jeftinoj energiji, efikasnom gospodarenju otpadom i gnojivima. Domaće bioplinsko postrojenje „uradi sam“ jeftin je način da se vaši snovi ostvare.

Samostalno sastavljanje takve opreme koštat će razumnu cijenu, a proizvedeni plin bit će dobra pomoć u kućanstvu: može se koristiti za kuhanje, grijanje kuće i druge potrebe.

Pokušajmo razumjeti specifičnosti ove opreme, njezine prednosti i nedostatke. A također i je li moguće samostalno izgraditi bioplinsko postrojenje i hoće li biti učinkovito.

Specifičnosti proizvodnje bioplina

Bioplin nastaje kao rezultat fermentacije biološkog supstrata. Razlaže se hidrolizom, kiselinama i bakterijama koje stvaraju metan. Mješavina plinova proizvedenih od bakterija je zapaljiva, jer sadrži veliki postotak metana.

Po svojim svojstvima gotovo se ne razlikuje od prirodnog plina koji se koristi za industrijske i kućne potrebe.

Po želji svaki vlasnik kuće može kupiti bioplinsko postrojenje za industrijsku proizvodnju, ali to je skupo, a investicija se isplati u roku od 7-10 godina. Stoga ima smisla uložiti napore i napraviti bioreaktor vlastitim rukama

Bioplin je ekološki prihvatljivo gorivo, a tehnologija njegove proizvodnje nema poseban utjecaj na okoliš. Štoviše, otpadni materijali koje je potrebno zbrinuti koriste se kao sirovine za bioplin.

Stavljaju se u bioreaktor, gdje se provodi obrada:

• biomasa je neko vrijeme izložena bakterijama. Period fermentacije ovisi o količini sirovina;
• kao rezultat aktivnosti anaerobnih bakterija oslobađa se zapaljiva mješavina plinova, koja uključuje metan (60%), ugljični dioksid (35%) i neke druge plinove (5%). Također se tijekom fermentacije u malim količinama oslobađa potencijalno opasan sumporovodik.Otrovna je, pa je vrlo nepoželjno da joj se ljudi izlažu;
• mješavina plinova iz bioreaktora se čisti i ulazi u spremnik za plin, gdje se skladišti do namjeravane uporabe;
• plin iz spremnika za plin može se koristiti na isti način kao i prirodni plin. Odlazi u kućanske uređaje - plinske peći, kotlove za grijanje itd .;
• raspadnuta biomasa mora se redovito uklanjati iz fermentora. To je dodatni posao, ali trud se isplati. Nakon fermentacije, sirovine se pretvaraju u visokokvalitetno gnojivo koje se koristi u poljima i vrtovima.

Postrojenje za bioplin korisno je za vlasnika privatne kuće samo ako ima stalan pristup otpadu sa stočarskih farmi. U prosjeku od 1 kubnog metra. supstrat se može dobiti 70-80 kubičnih metara. bioplin, ali proizvodnja plina je neujednačena i ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući temperatura biomase. To komplicira izračune.

Bioplinska postrojenja idealna su za poljoprivrednike. Životinjski otpad može osigurati dovoljno plina za pravilno grijanje stambenih prostora i gospodarskih zgrada

Da bi proces proizvodnje plina bio stabilan i kontinuiran, najbolje je izgraditi nekoliko postrojenja za bioplin, a supstrat položiti u fermentere s vremenskom razlikom. Takva postrojenja djeluju paralelno, a sirovine se učitavaju uzastopno.

To osigurava konstantnu proizvodnju plina, tako da se može kontinuirano opskrbljivati ​​kućanskim aparatima.

U idealnom slučaju, bioreaktor treba grijati. Svakih 10 stupnjeva topline udvostručuje proizvodnju plina. Iako uređenje grijanja zahtijeva ulaganja, to se isplati s većom učinkovitošću dizajna

improviziran oprema za bioplin, sastavljeni od improviziranih materijala, mnogo su jeftiniji od pogona za industrijsku proizvodnju. Njegova je učinkovitost niža, ali u skladu je s uloženim sredstvima. Ako imate pristup gnojenju i želite uložiti vlastite napore na montaži i održavanju građevine, to je vrlo korisno.

Prednosti i nedostaci sustava

Bioplinska postrojenja imaju brojne prednosti, ali ima dovoljno nedostataka, pa prije početka projektiranja i izgradnje sve treba izmjeriti:

• Odlaganje otpada. Zahvaljujući bioplinskom postrojenju, možete dobiti maksimalnu korist od smeća koje biste i dalje morali odlagati. Ovo odlaganje je manje štetno za okoliš od odlagališta.
• Obnovljivost sirovina. Biomasa nije ni ugljen ni prirodni plin, čijim se vađenjem iscrpljuju rezerve resursa. Kod uzgoja sirovine se stalno pojavljuju.
• Relativno mala količina CO2. Prilikom primanja plina, okoliš nije zagađen, ali kada se koristi, mala količina ugljičnog dioksida oslobađa se u atmosferu. Nije opasno i nije u stanju kritički promijeniti okolinu, jer biljke ga apsorbiraju tijekom rasta.
• Umjereno otpuštanje sumpora. Kada se bioplin izgara, mala količina sumpora ulazi u atmosferu. To je negativan fenomen, ali njegova je razmjera poznata usporedbom: pri gorenju prirodnim plinom onečišćenje okoliša sumpornim oksidima mnogo je veće.
• Stabilan rad. Proizvodnja bioplina je stabilnija od rada solarni paneli ili vjetrenjače. Ako se energija sunca i vjetra ne može kontrolirati, tada postrojenja za bioplin ovise o ljudskoj aktivnosti.
• Možete koristiti nekoliko postavki. Plin je uvijek rizik. Kako bi se smanjila potencijalna šteta u slučaju nesreće, nekoliko postrojenja za bioplin mogu se raštrkati po cijelom području. Ako pravilno dizajnirate i sastavite sustav od nekoliko fermetara, on će raditi stabilnije od jednog velikog bioreaktora.
• Prednosti za poljoprivredu. Za dobivanje biomase zasađene su određene vrste biljaka. Možete odabrati one koje poboljšavaju stanje tla.Na primjer, sirek smanjuje eroziju tla, poboljšava njegovu kvalitetu.

Bioplin ima svoje nedostatke. Iako je relativno čisto gorivo, ipak zagađuje atmosferu. Također mogu postojati problemi s opskrbom biljnom biomasom.

Neodgovorni vlasnici biljaka često je nabavljaju na način da isušuju zemlju i naruše ekološku ravnotežu.

Proračun profitabilnosti instalacije

Kravji gnoj se obično koristi kao sirovina za proizvodnju bioplina. Jedna odrasla krava može mu dati dovoljno da osigura 1,5 kubika. gorivo; svinja - 0,2 kubičnih metara; piletina ili puževi (ovisno o tjelesnoj težini) - 0,01-0,02 cbm. Da biste razumjeli je li puno ili malo, možete je usporediti s više poznatih vrsta resursa.

1 cbm bioplin daje istu količinu toplinske energije kao:

• ogrjevno drvo - 3,5 kg;
• ugljen - 1-2 kg;
• električna energija - 9-10 kW / h.

Ako znate približnu težinu poljoprivrednog otpada koja će biti dostupna u narednim godinama i potrebnu količinu energije, možete izračunati profitabilnost bioplinskog postrojenja.

Jedan od glavnih nedostataka proizvodnje bioplina je miris. Mogućnost korištenja malih kompostnih gomila je veliki plus, ali morat ćete trpjeti neugodnosti i pažljivo kontrolirati postupak kako ne biste izazvali širenje patogena

Za polaganje u bioreaktoru priprema se supstrat koji sadrži nekoliko komponenti u sljedećim omjerima:

• nađubriti (najbolje kravlje ili svinjetina) - 1,5 t;
• organski otpad (mogu biti propadli listovi ili druge komponente biljnog podrijetla) - 3,5 t;
• zagrijana na 35 stupnjeva vode (količina tople vode izračunava se tako da njegova masa iznosi 65-75% od ukupne količine organske tvari).

Proračun supstrata vrši se za jednu knjižicu za šest mjeseci, na temelju umjerene potrošnje plina. Nakon otprilike 10-15 dana, proces fermentacije će dati prve rezultate: plin će se pojaviti u malim količinama i početi puniti skladište. Nakon 30 dana, možete očekivati ​​punu proizvodnju goriva.

Oprema za proizvodnju bioplina kod nas još nije osobito česta. To je uglavnom zbog slabe svijesti ljudi o prednostima i značajkama bioplinskih sustava. U Kini i Indiji mnoga mala poljoprivredna gospodarstva su opremljena rukotvorinama kako bi se osiguralo dodatno čisto gorivo.

Ako instalacija ispravno radi, volumen bioplina će se postupno povećavati sve dok supstrat ne propadne.Projektna produktivnost izravno ovisi o brzini fermentacije biomase, koja je zauzvrat povezana s temperaturom i vlagom supstrata.

Uputa za samogradnju

Ako nema iskustva u sastavljanju složenih sustava, ima smisla odabrati mrežu ili razviti najjednostavniji crtež postrojenja za bioplin za privatnu kuću.

Što je dizajn jednostavniji, to je pouzdaniji i trajniji. Kasnije, kada budu postojale vještine u izradi i rukovanju sustavom, bit će moguće ponovno uređivati ​​opremu ili montirati dodatnu instalaciju.

U skupim dizajnovima industrijske proizvodnje osigurani su sustavi za miješanje biomase, automatsko grijanje, pročišćavanje plina itd. Kućanski aparati nisu tako složeni. Bolje je sastaviti jednostavnu instalaciju, a zatim dodati elemente koji su vam potrebni

Prilikom izračunavanja volumena fermentera vrijedi se usredotočiti na 5 kubičnih metara. Ova instalacija omogućuje dobivanje količine plina potrebne za grijanje privatne kuće s površinom od 50 četvornih metara, ako se kao izvor topline koristi plinski kotao ili peć.

Ovo je prosječni pokazatelj, kao kalorijska vrijednost bioplina obično nije veća od 6000 kcal / m3.

Da bi se proces fermentacije više ili manje stabilno odvijao, potrebno je postići pravilan temperaturni režim. Da biste to učinili, bioreaktor se ugrađuje u zemljanu jamu ili je unaprijed zamišljena pouzdana toplinska izolacija. Konstantno zagrijavanje podloge može se osigurati ako se pod dno fermentera postavi cijev za grijanje vode

Izgradnja bioplinskog postrojenja može se podijeliti u nekoliko faza.

Prva faza - priprema jame za bioreaktor

Gotovo čitava bioplinska postrojenja su pod zemljom, toliko ovisi o tome kako je jama iskopana i dovršena. Postoji nekoliko opcija za jačanje zidova i brtvljenje jame - plastični, betonski, polimerni prstenovi.

Najbolje rješenje je kupiti gotove polimerne prstenove s praznim dnom. Oni će koštati više od improviziranih materijala, ali dodatno zatvaranje neće biti potrebno. Polimeri su osjetljivi na mehanički stres, ali se ne boje vlage i kemijski agresivnih tvari. Ne mogu se popraviti, ali po potrebi lako će se zamijeniti.

Intenzitet fermentacije supstrata i ispust plina ovisi o pripremi zidova i dna bioreaktora, pa je jama pažljivo ojačana, izolirana i zabrtvljena. Ovo je najteža i dugotrajna faza rada.

2. faza - odvodnja plina

Kupnja i instaliranje posebnih miješalica za bioplinske postrojenja skupo je zadovoljstvo. Sustav se može pojeftiniti organiziranjem odvoda plina. To je vertikalno montirani polimer kanalizacijske cijeviu kojoj su napravljene mnoge rupe.

Prilikom izračunavanja duljine odvodnih cijevi treba se voditi prema planiranoj dubini punjenja bioreaktora. Gornji dijelovi cijevi moraju biti iznad ove razine.

Za odvod plina možete odabrati metalne ili polimerne cijevi. Prvi su jači, a drugi otporniji na kemijske utjecaje. Bolje je dati prednost polimerima, kao metal brzo hrđa i truli

Možete odmah staviti supstrat u gotov bioreaktor. Prekriven je filmom tako da je plin koji se oslobađa tijekom fermentacije pod malim pritiskom. Kad je kupola spremna, to će osigurati normalan protok biometana kroz izlaznu cijev.

Faza 3 - ugradnja kupole i cijevi

Posljednja faza montaže najjednostavnijeg bioplinskog postrojenja je postavljanje kupolastog vrha. Na najvišoj točki kupole ugrađuje se i uvlači ispušna cijev za plin držač plina, što je neophodno.

Kapacitet bioreaktora je zatvoren uskim poklopcem. Da biste spriječili miješanje biometana sa zrakom, opremite vodenu zamku. Služi i za pročišćavanje plina. Potrebno je osigurati ventil za ispuštanje koji će djelovati ako je tlak u fermentoru previsok.

Pročitajte više o tome kako napraviti bioplin od gnoja. u ovom materijalu.

Slobodni prostor bioreaktora u određenoj mjeri služi kao skladište plina, ali to nije dovoljno za siguran rad instalacije. Plin se mora stalno konzumirati, u protivnom je moguća eksplozija od prekomjernog pritiska pod kupolom

Metode zagrijavanja bioreaktora

Mikroorganizmi koji obrađuju supstrat stalno su prisutni u biomasi, međutim, za njihovu intenzivnu reprodukciju potrebna je temperatura od 38 stupnjeva i više.

Za grijanje u hladnoj sezoni možete koristiti zavojnicu spojenu na sustav grijanja kod kuće ili električne grijače. Prva metoda je ekonomski isplativija, pa se najčešće koristi.

Bioplinsko postrojenje nije potrebno kopati u zemlju, postoje i druge mogućnosti za njegovo uređenje. Primjer sustava sastavljenog iz bačvi prikazan je u videu ispod.

Najlakši način je organizirati grijanje odozdo, polaganje cijevi iz sustava grijanja, ali učinkovitost takvog izmjenjivača topline je relativno niska. Bolje je opremiti vanjsko grijanje, idealno pare, kako se biomasa ne pregrijava

Zaključci i korisni video na temu

Iako u sastavljanju i opremi bioplinske opreme nema ništa komplicirano, morate biti vrlo pažljivi u detaljima. Pogreške nisu dopuštene, jer mogu uzrokovati eksplozije i uništavanja. Nudimo video upute koje će vam pomoći da shvatite postavljanje uređaja, pravilno ih sastavite i dopunite korisnim uređajima za praktičniju upotrebu bioplina.

Video govori kako je uređeno i djeluje standardno postrojenje za bioplin:

Primjer domaće bioplinske elektrane. Napravite video vodič o uređenju sustava:

Video upute za sastavljanje bioplinskog postrojenja iz bačve:

Opis postupka izrade miješalice za podlogu:

Detaljan opis rada improviziranog skladišta plina:

Bez obzira koliko je bioplinsko postrojenje jednostavno za privatnu kuću, ne biste trebali štedjeti na tome. Ako je moguće, bolje je kupiti sklopivi bioreaktor za industrijsku proizvodnju.

Ako ne, napravite od visokokvalitetnih i izdržljivih materijala: polimera, betona ili nehrđajućeg čelika. To će stvoriti uistinu pouzdan i siguran sustav opskrbe plinom kod kuće.

Imate pitanja o temi članka, pronađite bilo kakve nedostatke ili ima li vrijednih podataka koje možete podijeliti s našim čitateljima? Molimo ostavite svoje komentare, postavite pitanja, podijelite iskustva.