Montáž bioplynové stanice vlastníma rukama je velmi reálný úkol. Kromě toho budou náklady na takovou práci mnohem nižší než nákup hotového modelu. Výsledný zdroj lze použít k vytápění domu, vaření jídla a pro mnoho dalších potřeb.
Obecné informace
Začít stojí za to, že extrakce této látky se provádí jako výsledek procesu fermentace biologického substrátu. Zde můžeme dodat, že složením vzniklého plynu se prakticky neliší od běžného zemního plynu, který je v životě lidí velmi aktivně využíván. Díky tomu mohli někteří majitelé řídit auto na bioplyn vlastníma rukama.
Další důležitou skutečností je, že bioplyn je ekologicky nezávadná surovina, jejíž výroba nemá negativní dopad na životní prostředí. Výchozím materiálem pro získání tohoto zdroje se stal odpad, který je třeba zlikvidovat. K tomu slouží speciální reaktor, ve kterém probíhá několik procesů:
- Výroba bioplynu začíná tím, že se biomasa naloží donádoba je vystavena určitým bakteriím. Délka tohoto zpracování závisí na tom, kolik látky bylo uvnitř naloženo.
- Uvnitř reaktoru jsou aktivní anaerobní bakterie. Pod jejich vlivem se surovina rozkládá a uvolňuje se hořlavá směs. Složení této látky je přibližně následující - metan 60 %, oxid uhličitý 35 % a dalších 5 % některé další těkavé plyny. Zde je velmi důležité poznamenat, že v důsledku fermentace se může v malých množstvích uvolňovat sirovodík, který je potenciálně nebezpečnou látkou. Vyžaduje se ochranné vybavení.
- Bioplynová stanice pro kutily má určité filtry, které čistí plyn od dalších nepotřebných součástí. Poté zdroj vstupuje do plynové nádrže - skladu, ve kterém zůstává až do okamžiku jeho použití.
- Plyn v plynové nádrži můžete používat stejně jako běžný zemní plyn. Úložiště můžete připojit k plynovému sporáku, kotli atd.
- Místo, kde se biomasa nachází, se nazývá fermentor. Z tohoto úseku je nutné pravidelně odstraňovat použitou látku. To je považováno za další mzdové náklady, ale vyplatí se to – taková biomasa je považována za vynikající hnojivo pro použití v zeleninových zahradách.
Pro koho má recyklační zařízení prospěch
Stojí za zmínku, že mít takové zařízení není vždy výhodné. Za prvé, pro efektivní a trvalou práci je nutné mít přístup k odpadu ze zvířecích farem. Za druhé, vývoj tohotolátek se provádí nerovnoměrně a silně závisí na teplotě samotné biomasy, která je uvnitř naložena. Jak ukazuje praxe, z 1 m3 látky můžete vlastníma rukama získat 70 až 80 m3 bioplynu pro vytápění domácnosti.
Aby se stabilizovala výroba plynu a aby byl tento proces nepřetržitý, doporučuje se mít několik instalací. Základem je, že je nutné ukládat biomasu s určitým časovým rozdílem do různých reaktorů. V tomto případě bude výroba požadované látky probíhat paralelně, ale plnění bude sekvenční.
Pokud jde o vlastní montáž takového zařízení, je třeba si uvědomit, že jeho účinnost bude nižší. Náklady však budou výrazně nižší než cena průmyslové instalace, a proto lze s jistotou říci, že domácí produkt si své peníze vydělá.
Pro a proti systému na farmě
Instalace zařízení na výrobu bioplynu ve venkovském domě vlastníma rukama má pozitivní i negativní stránky, a proto si to před zahájením práce musíte promyslet.
- Jednou ze zjevných výhod je likvidace odpadu. Přítomnost takového zařízení vám umožní efektivněji a hlavně bezpečně likvidovat nepotřebný odpad.
- Druhým plusem je neustálá obnova surovin. Biomasa je látka, která je vždy v hojnosti, pokud máte vlastní farmu.
- Nízké CO2. Při zpracování a výrobě bioplynuoxid uhličitý se do atmosféry vůbec nevypouští. Část se při použití uvolní do vzduchu, ale to není kritické, protože jeho obsah je malý a bude absorbován okolními rostlinami.
- Bioplynová stanice může fungovat stabilně. Pokud toto zařízení porovnáme s jinými zdroji, například solárními panely nebo větrnými turbínami, nejsou stabilní, ale produkce bioplynu je zcela závislá na činnosti majitele.
Navzdory tomu mají takové instalace stále nevýhody. Bioplyn je samozřejmě mnohem čistší materiál, ale přesto jeho použití zanechává malé zbytky v atmosféře. Navíc se mohou občas vyskytnout problémy s dodávkou rostlinné biomasy. Příliš chamtivé používání takových reaktorů povede k tomu, že rovnováha v určité oblasti bude narušena.
Začínáme
Chcete-li začít, budete potřebovat výkres na bioplyn (vlastníma rukama doma můžete dělat vše téměř od nuly). Výkres ukazuje instalaci nebo celý systém, pokud se plánuje instalace více než jednoho reaktoru. Pokud je to však váš první pokus o stavbu, je nejlepší začít jednoduše a zaměřit se na stavbu pouze jednoho objektu. Za zmínku také stojí, že čím jednodušší je schéma instalace, tím spolehlivější a odolnější je považováno.
Je velmi důležité vypočítat objem fermentoru – zde se bude skladovat biomasa. Doporučuje se vyrobit tak, aby se dovnitř vešlo 5 m3 surovin. Tentodost na snadné vytápění soukromého domu o rozloze až 50 m22 při použití plynového kotle nebo sporáku.
Aby se maximalizovala stabilizace fermentačního procesu uvnitř komory, je nutné vytvořit přijatelný teplotní režim. K tomu se nejčastěji vykopává hliněná díra, uvnitř které se předmět nachází. Pokud to není možné, pak je nutné vytvořit spolehlivou tepelnou izolaci jiným způsobem. Někteří majitelé vedou pod fermentorem potrubí s ohřevem vody, aby bylo zajištěno stálé zahřívání látky.
Příprava přestávky
Ručně vyrobené zařízení na bioplyn, jehož výkresy by již měly být hotové, téměř vše je umístěno pod zemí. Proto je velmi důležité pečlivě připravit hliněnou jámu. V současné době se pro tepelnou izolaci jímky používá několik materiálů. Může to být plast, beton, polymerové kroužky.
Intenzita fermentace, stejně jako rychlost výstupu plynu, bude záviset na tom, jak dobře jsou připraveny dno a stěny jámy. Tato fáze je navíc považována za nejobtížnější a časově nejnáročnější. Nejoptimálnějším řešením je nákup polymerových kroužků s prázdným dnem. Tento produkt bude samozřejmě stát více než improvizované materiály, ale instalace tohoto materiálu nevyžaduje dodatečné těsnění, což šetří čas, peníze a úsilí. Je také třeba připomenout, že polymery jsou poměrně citlivé na mechanické namáhání, a proto manipulujístojí úhledně, ale zároveň jsou velmi odolné vůči agresivním chemikáliím a nebojí se ani vlhkosti, která hraje prim. Takový materiál nelze opravit, ale bude docela jednoduché jej vyměnit za nový.
Samotný proces je poměrně jednoduchý a jasný. Je nutné vykopat prohlubeň požadované velikosti a poté zapojit montážní polymerové kroužky.
Uspořádání prvků systému
Pro výrobu bioplynu vlastníma rukama doma musíte mít systém speciálních míchadel. Jejich pořízení a instalace je však považována za poměrně nákladnou, a proto můžete postupovat jinak. Instalací odvodu plynu můžete výrazně snížit náklady na materiál. K tomu je nutné mít určitý počet kanalizačních polymerních trubek, které jsou instalovány v jímce ve svislé poloze. Je v nich vytvořeno mnoho malých otvorů.
Za zmínku stojí, že lze použít nejen polymerní, ale i kovové trubky. Jejich výhodou je, že jsou mnohem pevnější z hlediska mechanického namáhání než polymery, které jsou odolnější vůči chemickému napadení. Významná nevýhoda kovu však spočívá v rychlém výskytu koroze, a proto je stále lepší je neinstalovat.
Pokud jde o délku potrubí, počítá se na základě takové hodnoty, jako je výška plnění fermentoru. Trubky by měly být o něco vyšší než toto číslo. Poté je bioreaktor již považován za připravený k provozu a můžete pokračovatvlastní výroba bioplynu doma. Protože však stále nemá kupoli, lze jej zakrýt fólií, aby plyn, který se uvolní během fermentačního procesu, zůstal uvnitř a byl pod mírným tlakem. Nepřetržitý přívod plynu v normálním režimu bude možný pouze po instalaci kupole a výstupní trubky.
Poslední fází je montáž kupole a potrubí. I zde je vše docela jednoduché. Hotový reaktor je shora uzavřen „víkem“, které má kupolovitý tvar. V nejvyšším bodě této části je upevněna výstupní hadice plynu, která vede do plynové nádrže. Zde je důležité poznamenat, že volný prostor uvnitř kopule je malý zásobník plynu, ale nestačí. Z tohoto důvodu musí být plyn spotřebováván neustále, jinak hrozí nebezpečí výbuchu v důsledku přetlaku pod kupolí.
Aby se zabránilo vytlačení plynu a vzduchu, je nutné reaktor těsně uzavřít víkem. Docela často je vodní uzávěr vybaven tak, aby se dovnitř nedostaly srážky. Dalším důležitým prvkem je instalace systému, který bude kontrolovat tlak. Potřebujete ventil, který se otevře a uvolní nějaké látky, pokud se tlak příliš zvýší.
Ohřev fermentoru
Abyste si mohli vybavit svůj vlastní dům vytápěním bioplynem, musíte pečlivě vytápět samotný fermentor. Zde potřebujete vědět následující. V biomase jsou vždy přítomny mikroorganismy, které zpracovávají substrát. Nicméně pro něúspěšné fungování a rozmnožování vyžaduje stálou teplotu 38 stupňů Celsia. K ohřevu reaktoru v zimě lze například použít spirálu, která se napojí na topný systém domu nebo elektrický ohřívač. Využití elektřiny pro tyto účely je však většinou mnohem dražší, proto se připojuje k topnému systému, aby se zlevnil proces vytápění bioplynem vlastníma rukama.
Nejjednodušší způsob je položit potrubí pod samotný reaktor. Účinnost takového systému je však poměrně nízká. Nejlepší je provést uspořádání vnějšího vytápění. Ideální variantou je mít systém vytápění pomocí páry, aby se biomasa nepřehřívala.
Fedstock
Získání bioplynu z hnoje vlastníma rukama je docela jednoduché. Jak ukázaly studie, v hnoji jakéhokoli zvířete je zpočátku obrovské množství mikroorganismů, které stačí k jeho zpracování. Naprostá většina takových organismů patří do skupiny metanotvorných látek, a tak byla možná produkce plynu. Aby byla extrakce látky co nejúčinnější, musíte vědět, jaké suroviny se nejlépe používají. Bylo prokázáno, že spojením rostlinné hmoty a biomasy dobytka se uvolní maximální množství těkavých látek.
Pouhé spojení těchto látek a jejich nalití do reaktoru však nebude stačit. Udržet vysokou produktivitu výroby bioplynu z hnojevlastníma rukama je nutné, aby vlhkost podkladu byla vždy v rozmezí 85-90%. Je důležité vědět, že by se měla používat pouze smáčecí voda, která neobsahuje jiné chemické nečistoty. Další důležitou nuancí je, že pro efektivní proces by neměly být v kapalině velké úlomky. Pokud se k biomase přidá i rostlinná část, bude nutné ji nejprve rozdrtit.
Kromě toho bylo jedním z důležitých faktorů udržování pH látky na správné úrovni. Limity, které jsou považovány za normální, jsou 6, 7-7, 6. Obvykle je kvantitativní obsah kyseliny sám o sobě normální a zřídka se vyvíjí rychleji než bakterie ze skupiny tvořící metan. Pokud k tomu však dojde a kyselina se bude hromadit rychleji, produkce plynu se sníží. Aby se proces stabilizoval, je nutné přidat do substrátu běžnou sodu nebo vápno.
Nakládání a vykládání materiálu
Pokud jde o umístění nakládacích a vykládacích poklopů, měly by vést přímo do nádoby reaktoru. Zde je důležité poznamenat, že by měly být umístěny níže než substrát. To je nutné provést, aby se do fermentoru nedostal vzduch. Kromě toho musí být trubky v ostrém úhlu. Nakládací a vykládací poklopy by měly být na protilehlých stěnách. Tyto otvory musí mít kryt, kterým budou uzavřeny po celou dobu provozu.
Další nuance se týká skutečnosti, že hnůj může obsahovat různé prvky, například stébla trávy. Znamená to, žepotrubí v bioplynové stanici pro kutily musí být dostatečně široké. Pokud má malý průměr, příliš rychle se ucpe. Optimální průměr potrubí je od 20 do 30 cm. Je vhodné dodat, že instalace potrubí se provádí před provedením tepelné izolace, ale až po instalaci fermentoru do jímky.
Maximální účinnosti z bioplynové stanice kutily lze dosáhnout, pokud pravidelně nakládáte nové suroviny a vykládáte staré. Tyto postupy by měly být prováděny buď jednou denně, nebo jednou za dva dny. Malý trik je v tom, že při výpočtu hloubky jímky ji musíte nastavit tak, aby biomasa stékala dolů do fermentoru gravitací.
Čištění
Jak již bylo zmíněno dříve, po zpracování biomasy se neuvolňují pouze látky tvořící metan. Abychom se zbavili nepříjemného zápachu a také dosáhli maximálního spalování z látky, musí se vyčistit. Musíte odstranit nečistoty, jako je oxid uhličitý, sirovodík, vodní pára. Odstranění CO2 se provádí ve vodním uzávěru. Jeho vybavení je celkem jednoduché - na dno fermentoru je nutné umístit hašené vápno. Tato záložka však bude někdy muset být změněna. Když plyn začne hořet hůř, pak je čas na výměnu.
Existují dva různé způsoby sušení plynu. V prvním případě je možné vybavit vodní uzávěry v plynovodu. Zakřivené úseky jsou vloženy do potrubí, které bude použito jako vrata. V těchto místech se bude hromadit kondenzát. Metoda má však nevýhodukterá spočívá v nutnosti pravidelně čistit ventil od kondenzátu, protože pokud je příliš mnoho kapaliny, plyn přestane procházet.
Druhým způsobem je instalace silikagelového filtru. Princip fungování je zde stejný jako u vodního uzávěru. Plyn jím prochází a poté je přiváděn již ve vysušené formě. Pokud použijete tuto metodu, místo čištění závěrky budete muset pravidelně sušit oddíl se silikagelem, který absorbuje vlhkost.
