Razboriti vlasnik sanja o jeftinoj energiji, učinkovitom odlaganju otpada i proizvodnji gnojiva. Obavljanje vlastitog bioplinskog postrojenja u kući je jeftin način da ostvarite svoje snove.
Samonadzora takve opreme će vas koštati razumnog novca, a generirani plin će biti dobra pomoć na farmi: možete ga koristiti za kuhanje, grijanje doma i druge potrebe.
Pokušajmo razumjeti specifičnosti ove opreme, njene prednosti i nedostatke. I također je li moguće samostalno izgraditi bioplinsko postrojenje i hoće li biti djelotvorno.
Specifičnost proizvodnje bioplina
Bioplin nastaje kao rezultat fermentacije biološkog supstrata. Razlaže se hidrolizom, kiselinama i bakterijama koje stvaraju metan. Mješavina plinova bakterija je zapaljiva; sadrži veliki postotak metana.
Po svojim svojstvima praktički se ne razlikuje od prirodnog plina koji se koristi za industrijske i kućne potrebe.
Po želji, svaki vlasnik može kupiti bioplinsko postrojenje za industrijsku proizvodnju, ali je skupo, a investicije se isplate u roku od 7-10 godina. Stoga, ima smisla uložiti napor i izraditi bioreaktor vlastitim rukama.
Bioplin je ekološki prihvatljivo gorivo, a tehnologija njegove proizvodnje nema poseban utjecaj na okoliš. Štoviše, kao sirovina za bioplin koriste se otpadni proizvodi koji se moraju zbrinuti.
Oni su smješteni u bioreaktor, gdje se odvija obrada:
- neko vrijeme biomasa je izložena bakterijama. Vrijeme fermentacije ovisi o volumenu sirovine;
- Kao rezultat djelovanja anaerobnih bakterija, oslobađa se goriva mješavina koja sadrži metan (60%), ugljični dioksid (35%) i neke druge plinove (5%). Također se tijekom fermentacije u malim količinama oslobađa potencijalno opasan sumporovodik. Otrovno je, stoga je vrlo nepoželjno da ljudi budu izloženi;
- mješavina plinova iz bioreaktora se čisti i dovodi u spremnik plina, gdje se skladišti sve dok se ne koristi za predviđenu namjenu;
- plin iz spremnika plina može se koristiti na isti način kao i prirodni plin. Odnosi se na kućanske aparate - plinske peći, kotlove za grijanje itd.;
- razgrađena biomasa mora se redovito uklanjati iz fermentora. To su dodatni troškovi rada, ali trud se isplati. Nakon fermentacije, sirovina se pretvara u visoko kvalitetno gnojivo koje se koristi u poljima i vrtovima.
Bioplinsko postrojenje je korisno za vlasnika privatne kuće samo ako ima stalan pristup otpadnim farmama stoke. U prosjeku, od 1 kubičnog metra. supstrat može se dobiti 70-80 kubičnih metara. bioplina, ali proizvodnja plina je neujednačena i ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući temperature biomase. To komplicira izračune.
Bioplinska postrojenja su idealna za farme. Životinjski otpad može proizvesti dovoljno plina za potpuno grijanje stambenih prostora i gospodarskih zgrada.
Kako bi se osiguralo da je proizvodnja plina stabilna i kontinuirana, najbolje je izgraditi nekoliko bioplinskih postrojenja i postaviti podlogu u fermentorima s vremenskom razlikom. Takva postrojenja djeluju paralelno, a sirovine se ubacuju u njih sekvencijalno.
Time se osigurava stalna proizvodnja plina, zbog čega je moguće postići kontinuiranu opskrbu kućanskih aparata.
U idealnom slučaju, bioreaktor treba zagrijati. Svakih 10 stupnjeva topline udvostručuje proizvodnju plina. Dok grijanja zahtijevaju ulaganja, isplati se s većom učinkovitošću gradnje.
Kućna bioplinska oprema sastavljena od otpadnog materijala mnogo je jeftinija od industrijskih postrojenja. Njegova je učinkovitost niža, ali je u skladu s ulaganjem. Ako postoji pristup gnojivu i želja da se naprave vlastiti napori za sastavljanje i održavanje strukture, to je vrlo profitabilno.
Prednosti i nedostaci sustava
Bioplinska postrojenja imaju brojne prednosti, ali ima dovoljno nedostataka, tako da prije početka projektiranja i izgradnje treba odmjeriti sve:
- Odlaganje. Zahvaljujući bioplinskom postrojenju možete dobiti maksimalnu korist od smeća, koje biste i dalje trebali odlagati. Ovo odlaganje je manje opasno za okoliš od odlagališta.
- Obnovljivost sirovina. Biomasa nije ugljen ili prirodni plin, čije vađenje smanjuje resurse. Kada se bavi poljoprivredom, sirovine se stalno pojavljuju.
- Relativna mala količina CO2. Kod primanja plina okolina nije zagađena, ali kada se koristi, u atmosferu se ispušta mala količina ugljičnog dioksida. Nije opasna i nije u stanju kritički promijeniti okolinu, jer biljke apsorbiraju tijekom rasta.
- Umjereno oslobađanje sumpora. Kada bioplin izgori, mala količina sumpora ulazi u atmosferu. To je negativna pojava, ali je njezina ljestvica poznata u usporedbi: pri gorenju prirodnog plina, zagađenje okoliša sumpornim oksidima je mnogo veće.
- Stabilan rad. Proizvodnja bioplina je stabilnija od rada solarnih panela ili vjetroturbina. Ako se energija sunca i vjetra ne može kontrolirati, tada bioplinska postrojenja ovise o ljudskoj aktivnosti.
- Možete koristiti više instalacija. Plin je uvijek rizik. Kako bi se smanjila potencijalna šteta u slučaju nesreće, nekoliko bioplinskih postrojenja može se raspršiti po cijelom mjestu. Ako je pravilno dizajniran i sastavljen od nekoliko fermentora, on će raditi stabilnije od jednog velikog bioreaktora.
- Prednosti za poljoprivredu. Za dobivanje biomase posađene su neke vrste biljaka. Možete odabrati one koji poboljšavaju stanje tla. Na primjer, sirak smanjuje eroziju tla, poboljšava njezinu kvalitetu.
Bioplin također ima nedostatke. Iako je relativno čisto gorivo, još uvijek zagađuje atmosferu. Mogu postojati i problemi s opskrbom biljne biomase.
Neodgovorni vlasnici postrojenja često ga skladište na takav način da iscrpljuju zemlju i narušavaju ekološku ravnotežu.
Izračun profitabilnosti postrojenja
Kravlji gnoj se obično koristi kao sirovina za proizvodnju bioplina. Jedna odrasla krava može dati dovoljno da osigura 1, 5 kubičnih metara. gorivo; svinja - 0, 2 m3; piletina ili puzanje (ovisno o tjelesnoj težini) - 0, 01-0, 02 kubičnih metara. Razumjeti, to je puno ili malo, može se usporediti s poznatijim vrstama resursa.
Ponekad su sustavi instalirani u pomoćnim prostorijama. To je prikladno s gledišta inspekcije i održavanja, ali nesigurno, jer Biometan može eksplodirati. Stoga bi posebnu pozornost trebalo posvetiti pitanjima sigurnosti. 
Prijevoz sirovina je zasebno pitanje koje treba razmotriti u procesu projektiranja bioplinskog postrojenja. Za prijevoz na gradilištu bolje je koristiti posebnu opremu ili prikolice. Ako trebate isporuku na velike udaljenosti, trebate izračunati cijenu goriva i odrediti hoće li se isplatiti 
Kada kupujete kontejnere za bioplinsko postrojenje, a još više kad ga sami izradite, morat ćete obratiti pozornost na njihovu kvalitetu. Također, tijekom rada sustava potrebne su redovite provjere stanja i popravaka. 
Bioplinsko postrojenje može biti pravo spasenje za farmu. To vam omogućuje uštedu goriva za grijanje i / ili rasvjetu staje. Također je odlična opcija za bezopasno zbrinjavanje otpada. Međutim, u ranim godinama se teško može računati na punopravan povratak.
1 kubni metar Bioplin osigurava istu količinu toplinske energije kao:
- drva za ogrjev - 3, 5 kg;
- ugljen - 1-2 kg;
- struja - 9-10 kW / h.
Ako znate približnu težinu poljoprivrednog otpada koji će biti dostupan u narednim godinama, i količinu potrebne energije, možete izračunati profitabilnost bioplinskog postrojenja.
Jedan od glavnih nedostataka proizvodnje bioplina je miris. Mogućnost korištenja malih hrpa komposta je veliki plus, ali morate podnijeti neugodnosti i pažljivo kontrolirati proces kako ne biste izazvali širenje patogena
Za polaganje u bioreaktor pripremite podlogu, koja uključuje nekoliko komponenti u sljedećim omjerima:
- gnoj (po mogućnosti krava ili svinja) - 1, 5 tona;
- organski otpad (može biti trulo lišće ili druge komponente biljnog podrijetla) - 3, 5 tone;
- voda zagrijana na 35 stupnjeva (količina tople vode izračunava se tako da njena težina iznosi 65-75% ukupne količine organske tvari).
Izračun supstrata je napravljen za jednu knjižnu oznaku za šest mjeseci, ako nastavimo s umjerenom potrošnjom plina. Nakon oko 10-15 dana, proces fermentacije će dati prve rezultate: plin će se pojaviti u malim količinama i počet će puniti skladište. Nakon 30 dana možete očekivati puni razvoj goriva.
Oprema za proizvodnju bioplina nije osobito uobičajena u našoj zemlji. To je uglavnom zbog slabe svijesti ljudi o prednostima i značajkama rada bioplinskih sustava. U Kini i Indiji mnoge male farme opremljene su obrtničkim postrojenjima za dobivanje dodatnog čistog goriva.
Ako biljka radi ispravno, volumen bioplina postupno će se povećavati dok se podloga ne pokvari. Izvedba strukture izravno ovisi o brzini fermentacije biomase, koja je pak povezana s temperaturom i vlagom supstrata.
Upute za samogradnju
Ako nemate iskustva u sastavljanju složenih sustava, ima smisla odabrati mrežu ili razviti najjednostavniji nacrt bioplinskog postrojenja za privatnu kuću.
Što je dizajn jednostavniji, to je pouzdaniji i izdržljiviji. Kasnije, kada se pojave vještine izgradnje i rukovanja sustavom, moći ćete obnoviti opremu ili instalirati dodatnu instalaciju.
Skupa industrijska proizvodnja uključuje sustave miješanja biomase, automatsko grijanje, čišćenje plina itd. Oprema za kućanstvo nije tako teška. Bolje je izgraditi jednostavnu instalaciju, a zatim dodati elemente u kojima se javlja potreba
Prilikom izračunavanja volumena fermentora vrijedi voditi 5 kubnih metara. Ova instalacija vam omogućuje da dobijete količinu plina potrebnu za zagrijavanje privatne kuće s površinom od 50 četvornih metara, ako koristite kotao na plin ili peć kao izvor topline.
To je prosječna brojka, jer kalorijski sadržaj bioplina obično ne prelazi 6000 kcal / kubični metar.
Da bi proces fermentacije bio više ili manje stabilan, potrebno je postići ispravnu temperaturu. Da bi se to postiglo, bioreaktor se ugrađuje u zemlju ili unaprijed misli na pouzdanu toplinsku izolaciju. Konstantno zagrijavanje podloge može se osigurati ako se cijev za grijanje vode dovede ispod dna fermentora.
Izgradnja bioplinskog postrojenja može se podijeliti u nekoliko faza.
Faza 1 - priprema jame ispod bioreaktora
Gotovo cijelo bioplinsko postrojenje je pod zemljom, toliko ovisi o tome kako je rupa iskopana i obrezana. Postoji nekoliko mogućnosti za učvršćivanje zidova i zaptivnih jama - plastičnih, betonskih, polimernih prstena.
Optimalno rješenje je kupiti gotove polimerne prstenove s gluhim dnom. Oni će koštati više od dostupnih materijala, ali dodatno brtvljenje neće biti potrebno. Polimeri su osjetljivi na mehanička opterećenja, ali se ne boje vlage i kemijski agresivnih tvari. Oni se ne mogu popraviti, ali ako je potrebno, lako ih je zamijeniti.
Od pripreme zidova i dna bioreaktora ovisi intenzitet fermentacije supstrata i otpuštanje plina, tako da je rupa pažljivo ojačana, izolirana i zatvorena. To je najteža i dugotrajna faza rada.
Faza 2 - uređenje odvodnje plina
Kupnja i ugradnja posebnih mješalica za bioplinska postrojenja je skupa. Sustav može biti jeftiniji opremanjem drenaže plina. Riječ je o vertikalno postavljenim polimernim kanalizacijskim cijevima u kojima su napravljene mnoge rupe.
Pri izračunavanju duljine drenažnih cijevi treba voditi planiranu dubinu punjenja bioreaktora. Vrhovi cijevi trebaju biti iznad te razine.
Za odvod plina možete odabrati metalne ili polimerne cijevi. Prvi su jači, a drugi su otporniji na kemijske učinke. Bolje je dati prednost polimerima, jer metal će brzo hrđati i trunuti
Supstrat se može odmah napuniti u gotovi bioreaktor. Prekriven je filmom tako da se plin koji se oslobađa u procesu fermentacije nalazi pod malim tlakom. Kada je kupola spremna, to će osigurati normalan protok biometana kroz ispusnu cijev.
Faza 3 - Ugradnja kupole i cijevi
Završna faza montaže najjednostavnijeg bioplinskog postrojenja je ugradnja kupole. Na najvišoj točki kupole ugrađena je ispušna cijev za plin i povučena u spremnik plina, što je neophodno.
Kapacitet bioreaktora je zatvoren s nepropusnim poklopcem. Kako bi se spriječilo miješanje biometana s zrakom, opremite klopku za vodu. Također služi za čišćenje plina. Potrebno je osigurati ventil za otpuštanje koji će raditi ako je tlak u fermentoru previsok.
Pročitajte više o tome kako proizvoditi bioplin iz gnojiva u ovom materijalu.
Slobodni prostor bioreaktora donekle služi kao skladište plina, ali to nije dovoljno za siguran rad postrojenja. Plin se mora neprestano trošiti, inače može doći do eksplozije zbog nadpritiska ispod kupole.
Načini predgrijavanja bioreaktora
Mikroorganizmi koji obrađuju supstrat stalno su prisutni u biomasi, ali za njihovu intenzivnu reprodukciju potrebna je temperatura od 38 stupnjeva i više.
Za grijanje tijekom hladnog razdoblja, možete koristiti svitak spojen na sustav grijanja kod kuće, ili električni grijači. Prva metoda je ekonomski isplativija, zato se češće koristi.
Instalacija bioplina nije potrebna za zakopavanje u tlo, postoje i druge opcije za aranžman. Primjer sustava sastavljenog od bačava prikazan je na donjem videu.
Najlakše je opremiti podno grijanje, polaganje cijevi iz sustava grijanja, ali je učinkovitost takvog izmjenjivača topline relativno niska. Bolje je organizirati vanjsko grijanje, idealno pare, tako da se biomasa ne pregrijava
Zaključci i koristan video na temu
Iako u montaži i uređenju opreme za bioplin nema ničeg teškog, morate biti iznimno pozorni na detalje. Pogreške nisu dopuštene, jer može uzrokovati eksplozije i uništenje. Nudimo video upute koje će vam pomoći razumjeti instalaciju uređaja, pravilno ih sastaviti i dodati korisne alate za praktičnije korištenje bioplina.
Videozapis govori o tome kako radi i radi standardna bioplinska elektrana:
Primjer domaćeg bioplinskog postrojenja. Video tutorial o rasporedu sustava vlastitim rukama:
Video upute za sastavljanje bioplinskog postrojenja iz bačve:
Opis postupka proizvodnje miješalica za podlogu:
Detaljan opis domaćeg skladišta plina:
Bez obzira na to koliko jednostavno bioplinsko postrojenje odabrano za privatnu kuću, ne biste ga trebali uštedjeti. Ako je moguće, bolje je kupiti sklopivi industrijski bioreaktor.
Ako nisu, izradite od kvalitetnih i otpornih materijala: polimera, betona ili nehrđajućeg čelika. To će stvoriti uistinu pouzdan i siguran sustav opskrbe plinom kod kuće.
Postojala su pitanja na temu članka, otkrili nedostatke ili postoje vrijedne informacije koje možete podijeliti s našim čitateljima? Molimo ostavite svoje komentare, postavite pitanja, podijelite iskustva.