Биоплинско постројење за приватну кућу: препоруке за уређење домаће производње

Паметан власник сања о јефтиној енергији, ефикасном управљању отпадом и ђубривом. Домаће биоплинско постројење „уради сам“ јефтин је начин да се ваши снови остваре.

Самостална монтажа такве опреме коштат ће разумну цену, а произведени гас биће добра помоћ у домаћинству: може се користити за кување, грејање куће и друге потребе.

Покушајмо да разумемо специфичности ове опреме, њене предности и мане. И такође да ли је могуће самостално изградити биоплинско постројење и да ли ће оно бити ефикасно.

Специфичности производње биоплина

Биоплин настаје као резултат ферментације биолошког супстрата. Разлаже се хидролизом, киселинама и бактеријама које стварају метан. Мешавина гасова произведених од бактерија је запаљива, јер садржи велики проценат метана.

По својим својствима се практично не разликује од природног гаса који се користи за индустријске и кућне потребе.

По жељи, сваки власник куће може купити биоплинско постројење за индустријску производњу, али то је скупо, а инвестиција се исплаћује у року од 7-10 година. Због тога има смисла уложити напоре и направити биореактор властитим рукама

Биоплин је еколошки прихватљиво гориво, а технологија његове производње нема посебан утицај на животну средину. Штавише, отпадни материјали које је потребно збринути користе се као сировине за биоплин.

Постављају се у биореактор, где се врши обрада:

• биомаса је неко време изложена бактеријама. Време ферментације зависи од количине сировине;
• као резултат активности анаеробних бактерија ослобађа се запаљива мешавина гасова, која укључује метан (60%), угљен диоксид (35%) и неке друге гасове (5%). Такође се током ферментације у малим количинама ослобађа потенцијално опасан водоник сулфид.Отровна је, па је врло непожељно да људи буду изложени томе;
• мешавина гасова из биореактора се чисти и улази у резервоар за гас, где се складишти до предвиђене употребе;
• гас из резервоара за гас може да се користи на исти начин као и природни гас. Прелази на кућне апарате - плинске пећи, котлове за грејање итд .;
• распаднута биомаса мора се редовно уклањати из ферментора. Ово је додатни посао, али труд се исплати. Након ферментације, сировине се претварају у висококвалитетно ђубриво које се користи у пољима и баштама.

Постројење за биоплин је корисно за власника приватне куће само ако има сталан приступ отпаду са сточарских фарми. У просеку од 1 кубног метра. супстрат се може добити 70-80 кубних метара. биоплин, али производња гаса је неравномерна и зависи од многих фактора, укључујући температура биомасе. Ово компликује израчуне.

Биоплинска постројења су идеална за пољопривреднике. Животињски отпад може да обезбеди довољно гаса за правилно грејање стамбених просторија и пољопривредних зграда

Да би процес производње гаса био стабилан и континуиран, најбоље је изградити неколико постројења за биоплин и положити супстрат у ферментере са временском разликом. Таква постројења раде паралелно, а сировине се у њих уклапају редовно.

На тај начин се обезбеђује стална производња гаса, тако да се може непрекидно снабдевати кућанским апаратима.

У идеалном случају, биореактор треба загрејати. Сваких 10 степени топлоте удвостручује производњу гаса. Иако уређење грејања захтева улагања, исплати се са већом ефикасношћу дизајна

Домаће опрема за биоплин, састављени од импровизованих материјала, много су јефтинији од погона за индустријску производњу. Његова ефикасност је мања, али у складу је са уложеним средствима. Ако имате приступ стајњаку и жељу да уложите сопствени напор за монтажу и одржавање грађевине, ово је веома корисно.

Предности и недостаци система

Биоплинска постројења имају бројне предности, али има довољно недостатака, тако да пре него што започнете дизајн и конструкцију, требало би да измерите све:

• Одлагање отпада. Захваљујући биоплинском погону, можете добити максималну корист од смећа које би и даље требало да одложите. Ово одлагање је мање опасно по околину од депоније.
• Обновљивост сировина. Биомаса није ни угљен ни природни гас, чија експлоатација троши резерве ресурса. Приликом узгоја сировине се стално појављују.
• Релативно мала количина ЦО2. Приликом пријема гаса околина се не загађује, али када се користи, мала количина угљен диоксида се ослобађа у атмосферу. Није опасно и није у стању да критички промени околину, јер биљке га апсорбују током раста.
• Умерено ослобађање сумпора. Када се биогас сагорева, мала количина сумпора улази у атмосферу. То је негативан феномен, али његова размера је позната упоређивањем: када сагоревате природни гас, загађење околине сумпорним оксидима је много веће.
• Стабилан рад. Производња биоплина је стабилнија од рада соларни панели или вјетрењаче. Ако се енергија сунца и ветра не може контролисати, биоплинска постројења зависе од људске активности.
• Можете да користите неколико подешавања. Гас је увек ризик. Да би се смањила потенцијална штета у случају несреће, неколико постројења за биоплин могу се раштркати по целој локацији. Ако правилно дизајнирате и саставите систем од неколико ферметара, он ће радити стабилније од једног великог биореактора.
• Предности за пољопривреду. Да би се добила биомаса засадиле су се неке врсте биљака. Можете изабрати оне које побољшавају стање тла.На пример, сирек смањује ерозију тла, побољшава његов квалитет.

Биоплин има своје недостатке. Иако је релативно чисто гориво, ипак загађује атмосферу. Такође могу бити проблема са снабдевањем биљном биомасом.

Неодговорни власници биљака често је набављају на начин да исушују земљу и наруше еколошку равнотежу.

Прорачун рентабилности инсталације

Кравји гној се обично користи као сировина за производњу биоплина. Једна одрасла крава може му дати довољно да обезбеди 1,5 кубика. гориво; свиња - 0,2 кубна метра; пилетина или пузек (овисно о тјелесној тежини) - 0,01-0,02 цбм. Да бисте разумели да ли је пуно или мало, можете је упоредити са више познатих врста ресурса.

1 цм биоплин пружа исту количину топлотне енергије као:

• огревно дрво - 3,5 кг;
• угаљ - 1-2 кг;
• струја - 9-10 кВ / х.

Ако знате приближну тежину пољопривредног отпада која ће бити доступна у наредним годинама и потребну количину енергије, можете израчунати рентабилност биоплинског постројења.

Један од главних недостатака производње биоплина је мирис. Могућност употребе малих компостних гомила је велики плус, али мораћете да трпите неугодности и пажљиво контролирате процес како не бисте изазвали ширење патогена

За полагање у биореактор припрема се супстрат који садржи неколико компоненти у следећим пропорцијама:

• стајски гној (најбоље кравље или свињско месо) - 1,5 т;
• органски отпад (могу бити пропадли листови или друге компоненте биљног порекла) - 3,5 т;
• загрејаног до 35 степени воде (количина топле воде се израчунава тако да њена маса износи 65-75% од укупне количине органске материје).

Прорачун супстрата врши се за једну маркеру током шест месеци, на основу умерене потрошње гаса. Након отприлике 10-15 дана, процес ферментације ће дати прве резултате: гас ће се појавити у малим количинама и почети да пуни складиште. Након 30 дана, можете очекивати потпуну производњу горива.

Опрема за производњу биоплина у нашој земљи још није нарочито честа. То се у великој мери односи на слабу свест људи о предностима и карактеристикама система за биоплин. У Кини и Индији су многе мале фарме опремљене рукотворинама како би се обезбедило додатно чисто гориво.

Ако инсталација исправно ради, запремина биоплина ће се постепено повећавати све док супстрат не пропадне.Дизајнерска продуктивност директно зависи од брзине ферментације биомасе, која је заузврат повезана са температуром и влагом супстрата.

Упутство за самоградњу

Ако нема искуства у састављању сложених система, има смисла одабрати мрежу или развити најједноставнији цртеж постројења за биоплин за приватну кућу.

Што је дизајн једноставнији, то је поузданији и издржљивији. Касније, када буду постојале вештине у изради и руковању системом, биће могуће преправити опрему или монтирати додатну инсталацију.

У скупим дизајнима индустријске производње, обезбеђени су системи за мешање биомасе, аутоматско грејање, пречишћавање гаса, итд. Кућни апарати нису толико сложени. Боље је саставити једноставну инсталацију, а затим додати елементе који су вам потребни

Приликом израчунавања запремине ферментера вреди се усредсредити на 5 кубних метара. Овом инсталацијом можете добити количину гаса потребну за загревање приватне куће површине 50 квадратних метара, ако се као извор топлоте користи гасни котао или пећ.

Ово је просечан показатељ, као калоријска вредност биоплина обично није већа од 6000 кцал / м3.

Да би се процес ферментације одвијао мање или више стабилно, потребно је постићи правилан температурни режим. Да бисте то учинили, биореактор се уграђује у земљану јаму или је претходно замишљена поуздана топлотна изолација. Константно загревање подлоге може се обезбедити ако се под дно ферментера постави цев за грејање воде

Изградња биоплинског постројења може се поделити у неколико фаза.

Фаза 1 - припрема јаме за биореактор

Скоро целокупно постројење за биоплин је под земљом, толико зависи од тога како је јама ископана и довршена. Постоји неколико опција за јачање зидова и заптивање јаме - пластични, бетонски, полимерни прстенови.

Најбоље решење је куповина готових полимерних прстенова с празним дном. Они ће коштати више од импровизованих материјала, али неће бити потребно додатно заптивање. Полимери су осетљиви на механички стрес, али се не боје влаге и хемијски агресивних материја. Не могу се поправити, али по потреби лако ће се заменити.

Припрема зидова и дна биореактора одређује интензитет ферментације супстрата и излаза гаса, па је јама пажљиво ојачана, изолована и забртвљена. Ово је најтежа и дуготрајна фаза рада.

Фаза 2 - дренажа гаса

Куповина и уградња специјалних миксера за биоплинске инсталације драго је задовољство. Систем се може појефтинити организовањем одводње гаса. То је вертикално монтиран полимер канализационе цевиу којима је направљено много рупа.

Приликом израчунавања дуљине одводних цеви треба се водити према планираној дубини пуњења биореактора. Горњи делови цеви морају бити изнад овог нивоа.

За одвод гаса можете одабрати металне или полимерне цеви. Први су јачи, а други отпорнији на хемијске утицаје. Боље је дати предност полимерима, као метал брзо хрђа и трули

Можете подложити супстрат у готов биореактор. Прекривен је филмом тако да је гас који се ослобађа током ферментације под малим притиском. Када је купола спремна, то ће осигурати нормалан проток биометана кроз излазну цев.

Фаза 3 - постављање куполе и цеви

Завршна фаза монтаже најједноставније биоплинске инсталације је постављање куполастог врха. На највишој тачки куполе уграђује се и увлачи гасна издувна цев држач гаса, што је неопходно.

Капацитет биореактора је затворен уским поклопцем. Да бисте спречили мешање биометана са ваздухом, опремите водену замку. Служи и за прочишћавање гаса. Потребно је обезбедити вентил за испуштање који ће радити ако је притисак у ферментору превисок.

Прочитајте више о томе како направити биоплин од стајског гноја. у овом материјалу.

Слободни простор биореактора у одређеној мјери служи као складиште плина, али то није довољно за сигуран рад инсталације. Плин се мора стално конзумирати, у противном је могућа експлозија од прекомерног притиска под куполом

Методе загревања биореактора

Микроорганизми који обрађују супстрат стално су присутни у биомаси, међутим, за њихову интензивну репродукцију потребна је температура од 38 степени и више.

За грејање у хладној сезони можете користити завојницу спојену на систем грејања код куће или електричне грејаче. Прва метода је економски исплативија, па се најчешће користи.

Биоплинско постројење није потребно копати у земљу, постоје и друге могућности за његово уређење. Пример система састављеног из бачви приказан је у видеу испод.

Најлакши начин је организовати грејање одоздо, полагање цеви из система грејања, али ефикасност таквог измењивача топлоте је релативно мала. Боље је опремити спољно грејање, у идеалном случају паром, како се биомаса не прегрева

Закључци и корисни видео о овој теми

Иако нема ништа компликовано у састављању и опреми опреме за биоплин, морате бити веома пажљиви у детаљима. Грешке нису дозвољене, јер може изазвати експлозије и уништавања. Нудимо видео упутства која ће вам помоћи да разумете подешавање уређаја, правилно их саставите и допуните корисним уређајима за практичнију употребу биоплина.

Видео говори како је уређено и ради стандардно постројење за биоплин:

Пример домаће биоплинске електране. Направите видео туториал о уређењу система:

Видео упутство за састављање биоплинског постројења из бачве:

Опис процеса производње миксера за подлогу:

Детаљан опис рада импровизованог складишта гаса:

Без обзира колико је биоплинско постројење једноставно за приватну кућу, не бисте требали штедјети на томе. Ако је могуће, боље је купити сакупљајући биореактор за индустријску производњу.

Ако не, направите од висококвалитетних и издржљивих материјала: полимера, бетона или нехрђајућег челика. Ово ће створити заиста поуздан и сигуран систем за снабдевање гасом код куће.

Имате питања о теми чланка, пронађите било какве недостатке или има ли неких драгоцених информација које можете поделити са нашим читаоцима? Молимо оставите своје коментаре, поставите питања, размените искуства.