V poslední době se postupně zvyšují ceny elektřiny, energetických nosičů a dalších zařízení. To znamená, že za spotřebu energie musíte platit stále více. Navíc v odlehlých vesnicích, městech atp. a mohou nastat problémy s dodávkou zdroje. Bioplynové stanice se proto začaly aktivně objevovat a nakupovat na trhu. Takové zařízení si můžete sestavit i vlastníma rukama a není to tak těžké, jak by se na první pohled mohlo zdát.
Základem instalace je bioreaktor
Bioreaktor je nádoba, ve které dochází k anaerobnímu rozkladu biomasy. Reaktor se nazývá fermentor nebo nádrž na metan.
Dnes existuje několik hlavních typů takových struktur. Patří mezi ně plně utěsněné reaktory s pevnou nebo plovoucí kupolí a reaktorydesign připomínající obyčejný potápěčský zvon.
Stručný popis typu zvonku
Navrhnout zvonovou psychrofilní bioplynovou stanici vlastníma rukama je docela proveditelný úkol. Bioreaktor tohoto typu instalace je otevřený, uvnitř je kapalná biomasa, do které je ponořena nádoba ve tvaru válce nebo zvonu. Shromažďuje bioplyn uvolněný při rozkladu. Látka hromadící se pod tlakovou lahví na ni vyvine tlak, zvon se zvedne a bude hrát roli malého plynojemu - zařízení pro dočasné uskladnění plynu.
Samozřejmě mezi hlavní konstrukční nedostatky je třeba poznamenat následující: neexistuje způsob, jak substrát smíchat. Kromě toho v chladném období nebude možné jej zahřát na požadovanou teplotu rozkladu. Takové reaktory vydávají nepříjemný zápach a díky tomu, že není kryt, nastává úplně patová situace. Navíc absence utěsněného krytu vede k tomu, že zařízení uvolňuje část plynů do atmosféry, čímž ji znečišťuje. Z těchto důvodů se zvonové bioplynové stanice typu „udělej si sám“obvykle montují buď pro řemeslnou výrobu rostlin, nebo v zemích, kde je neustále horké počasí.
Dome Fermenter
Bioreaktory s pevnou kupolí se používají k odstranění hlavních nevýhod a minimalizaci znečištění ovzduší. Právě tyto modely se nejčastěji používají při montážiprůmyslových zařízeních nebo v oblastech soukromých domů. Mimochodem, stojí za zmínku, že sestavení bioplynové stanice pro dům vlastníma rukama se v poslední době stalo docela populární činností.
Za zmínku stojí, že tvar kopule neovlivňuje samotný proces tvorby plynu, ale pokud je vyrobena ve formě válce s kupolovou střechou, bude možné dosáhnout maximálních úspor v stavební materiál. Je tu jedno velké ALE: protože je reaktor zcela uzavřen, musí být vybaven tryskami, kterými se bude napouštět nový substrát a ten starý se čistí.
Typy instalace
Vzhledem k tomu, že pro domácí bioplynovou stanici s uzavřenou kupolí je nejvhodnější instalace svépomocí, pojďme se blíže podívat na její jednoduchý design. Dělí se na několik typů v závislosti na způsobu nakládání biomasy.
- První druh – porcovaný. V tomto případě se po naložení substrátu vyloží, až když se změní na zcela použitý materiál. Tato metoda má však nevýhodu, a to, že proces výroby plynu je nerovnoměrný během celé fáze zpracování.
- Druhý typ se nazývá spojitý. Již z názvu je zřejmé, že proces nakládání a vykládání substrátu probíhá neustále. Díky tomu bylo možné dosáhnout toho, že se uvolňování látky, tedy plynu, stalo rovnoměrnějším. Navíc byl vyřešen takový problém úniku plynu tryskami, kterými se suroviny nakládají a vykládají, protože zařízení svodní uzávěry.
Recyklační proces
Abyste mohli úspěšně určit, jaký typ zařízení je na místě potřeba, musíte znát princip fungování bioplynové stanice. Vznikají kutilské vsádkové reaktory libovolné konstrukce, hlavní je, že z nich neuniká plyn. Dříve se často používaly metanové nádrže s elastickým nafukovacím obloukem. V našem případě přetlak nafoukne kopuli vyrobenou z pružného polypropylenu. Postupem času se tlak zvyšuje a po dosažení určité značky se zapne kompresor, který odčerpá plyn.
Princip fermentace v reaktoru je mezofilní, to znamená, že vyžaduje slabé zahřívání. Avšak vzhledem k tomu, že plocha elastické kopule je poměrně velká a je příliš nákladné ji celou zahřívat. Je vhodné umístit takové reaktory pouze v oblastech, které se vyznačují stabilním a stálým horkým počasím.
Možnosti designu
Sestavení bioplynové stanice vlastníma rukama podle návodu nezpůsobí potíže, pokud rozumíte tomu, jak zařízení funguje a znáte pár triků. Také musíte mít jasno v tom, jaký typ instalace budete stavět.
Je zde možnost, při které se provádí ruční vkládání a substrát se nemíchá ani nezahřívá. Vzhledem k použití instalace pro domácí účely je tato metoda považována za nejvhodnější. Kapacita reaktoru musí být mezi 1 m 3 až 10m3 za den. Při takových velikostech bude potřeba 50 až 220 kg biomasy denně. Reaktor tohoto typu je instalován v malé jámě, což znamená, že bude muset být vykopán v zemi. Přirozeně musí rozměry jámy odpovídat rozměrům fermentoru. Kromě toho jsou zapotřebí dvě trysky: jedna z nich bude zodpovědná za nakládání substrátu, druhá za vykládání. Zde je důležité poznamenat, že by měly být umístěny na protilehlých stěnách reaktoru. Horní část potrubí je nad zemí a spodní část by měla být umístěna téměř u samého základu nádrže na metan. Tímto způsobem plyn neunikne z potrubí, protože bude vždy pokryt biomasou.
Budete muset zorganizovat poklop pro přístup do bunkru a vodní uzávěr, který zabrání šíření nepříjemného zápachu v oblasti. Potrubí, které bude použito k odvodu bioplynu, musí být vybaveno ventilem, který lze otevřít a zavřít podle potřeby.
Funkce instalace
Při instalaci tohoto typu reaktoru dodržujte několik pokynů.
- Za prvé, odpadní materiál je přirozeně odstraněn. To se provádí buď během plnění nového substrátu, nebo v případě přebytku plynu v reaktoru se zavřeným ventilem.
- Konstrukce tohoto typu bioplynové stanice je poměrně jednoduchá a efektivní. Zde je však důležité vzít v úvahu, že neexistuje žádná možnost míchání a zahřívání hmoty. To znamená, že je vhodné používat tento typinstalace pouze tam, kde vládne poměrně mírné a teplé klima. Většinou se jedná o jih Ruska. Reaktor této konstrukce je možné použít i ve středním klimatickém pásmu, ale za předpokladu, že podzemní vrstvy vody jsou poměrně hluboké a vlastní fermentor je vybaven kvalitní tepelnou izolací.
Nezahřívaný míchaný design
Domácí bioplynová stanice svépomocí se montuje téměř stejně jako předchozí verze, ovšem s drobnými úpravami. Malá úprava výrazně zvyšuje efektivitu použití instalace. Schéma a proces instalace jsou úplně stejné jako v předchozím případě, ale zde je třeba přidat ještě jeden prvek - míchací mechanismus, který je umístěn uvnitř bunkru.
Vytvoření nastavení je docela jednoduché. Vše, co je potřeba, je nainstalovat dovnitř hřídel, ke které bude připevněn určitý počet lopatek. Pro úspěšnou instalaci bude nutná instalace axiálních ložisek. Protože mezi hřídelí a pákou musí být převodový článek, je nejlepší zde použít řetěz.
Instalace s ohřevem a mícháním
Vytápění je operace, která výrazně zvyšuje účinnost rozkladu díky skutečnosti, že když teplota stoupne na určitou úroveň, zvýší se rychlost rozkladu biomasy.
Bioplynovou stanici pro soukromý dům lze také bez problémů sestavit. Je nejen dokonalejší a všestrannější, ale také komplexnějšínávrhový plán. Navíc je schopen pracovat ve dvou režimech – mezofilním a termofilním. Jinými slovy, rozsah rozkladu a fermentace je mezi 25 a 65 stupni Celsia. Pro zajištění předspalování je nutné instalovat horkovodní kotel, jehož potrubí musí procházet vnitřkem reaktoru a dosahovat na protější stěnu od vstupního bodu. Design je poměrně jednoduchý, ale efektní. Obrovským plusem je, že kotel může běžet na stejný plyn, který vyrábí samotná instalace, to znamená, že tento systém si dokáže zajistit palivo sám.
Automatická instalace
Pokud svépomocné bioplynové stanice pro vytápění domu spotřebovávají plyn ihned po jeho výrobě, pak jsou automatizované doplňky dodávány s přídavným prvkem zvaným plynová nádrž. Jedná se o detail, který funguje jako dočasné úložiště hmoty, které umožňuje akumulaci. Navíc v tomto případě lze pro efektivní kvašení použít téměř jakýkoli teplotní rozsah. Produktivita takové instalace je mnohem vyšší. Při podobných rozměrech reaktoru za den je schopen zpracovat až 1,3 tuny biomasy. Pneumatika bude zodpovědná za nakládání a míchání. Kromě toho je v takových zařízeních kanál pro odstraňování odpadních surovin napojen na dvě různá oddělení. Jeden z nich slouží k dočasnému uskladnění a druhý, mobilní, k okamžitému vyskladnění. Pro tento typ vytápění není zcela rozumné sestavit bioplynovou stanici vlastníma rukama, protože instalace je poměrně komplikovaná a výkonpříliš velký. Nejčastěji jsou takové konstrukce instalovány v soukromých farmách.
Mechanizované vybavení
Hlavní rozdíl tohoto zařízení spočívá v tom, že biomasa před vstupem do reaktoru prochází kontejnerem s předběžnou přípravou substrátu pro zpracování. K dodávce surovin do samotného bunkru a následně do reaktoru dochází díky zkapalněnému bioplynu, který je následně využíván k vytápění.
Zde je velmi důležité poznamenat, že při montáži jakékoli svépomocné bioplynové stanice pro vytápění domu budete muset provést přesné technické výpočty. Nejlepší je, když se před instalací poradíte s odborníkem.
Hlavní výhody používání bioplynového reaktoru
Jakákoli bioplynová stanice pro kutily, jejíž fotografie jsou uvedeny v našem článku, poskytuje několik důležitých výhod.
První je samozřejmě likvidace odpadu. Tato metoda recyklace je pro životní prostředí méně nebezpečná než například zakopání odpadu do země.
Druhou výhodou je, že biomasa je obnovitelný zdroj. Nedochází plyn ani uhlí. Navíc při zpracování substrátu nedochází k uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry. Jeho malé množství se uvolňuje výhradně v době jeho použití. Jeho objem je však mnohem menší než při použití zemního plynu.
Velmi důležitou výhodou je, že majitel může řídit výrobu energie z bioplynu samostatně. Pokud srovnáme reaktor s jinými zdrojivětrné turbíny nebo solární panely, jsou spolehlivější a trvalejší.
