Sodobne tehnologije za predelavo vseh vrst surovin odpirajo možnost uspešnega reševanja problema pridobivanja biogoriv iz gnoja neposredno doma. Poleg tega lahko z izdelavo biogoriva z lastnimi rokami doma po novih načelih predelave odpadkov hkrati pridelate gnojila za kmetijske nasade.
In kaj je za to potrebno in kako pravilno narediti bioreaktor - ta vprašanja bomo podrobno preučili v našem članku. Podali bomo priporočila glede izbire najboljših surovin za proizvodnjo bioplina, analizirali bomo značilnosti uporabe dobljenega goriva za potrebe gospodinjstev.
Najlažji način je seveda nakup že pripravljenih industrijskih obratov. Vendar pa zaradi visokih stroškov razmišljajo o možnostih izdelave proizvodnih sistemov z lastnimi rokami.
Na kratko o definiciji bioplina
Po znanstvenih definicijah je bioplin proizvod, pridobljen s fermentacijo mase bioloških odpadkov. V tem primeru je produkt fermentacije metan ali vodik.
Tvorba metana (ali vodika) nastane kot posledica vitalne aktivnosti treh vrst bakterij:
- hidroliza;
- tvorjenje kislin;
- tvorjenje metana.
Kakovost fermentacijskega produkta je sestava plinske mešanice, katere vsebnost se porazdeli v razmerju: 50-85% metana, 15-50% ogljikovega dioksida in manj kot 5% vodikovega sulfida.
Strukturni diagram alternativne proizvodnje energije je videti nekako tako. Hkrati se uspešno uporabljajo viri surovin, tradicionalni za vsakdanje življenje, ki so primerni za pridobivanje alternativne energije - biogoriva
Ta plinska zmes se skozi filtre odstrani, da se odstrani CO.2 in H2S, po katerem ostane čisti biološki metan. Takšen plin se ne razlikuje od zemeljskega plina, ki se uporablja v domačem in industrijskem sektorju.
Surovine za pridobivanje visokokakovostne biološke mešanice plinov so običajno:
- gnoj in ptičje iztrebke;
- odpadki proizvodnje alkohola (bard);
- presežek pivovarske industrije (pivova zrna);
- fekalne snovi in ribji odpadki;
- pesna kaša, gospodinjski odpadki, trava in drugo.
To je le del vseh sprejemljivih surovin za uporabo. Toda tudi ta seznam kaže: kako raznolik je seznam surovin, da bi lahko stalno vzpostavili proizvodnjo bioplina.
Enota za proizvodnjo biogoriv, izdelana za potrebe ene od številnih obstoječih kmetij. Majhna postaja, vendar popolnoma zadovoljuje potrebe zasebne kmetije
Volumetrični kazalniki količine plinske mešanice so neposredno odvisni od vrste uporabljenih surovin in vsebnosti suhih snovi v njej. Če torej v poslu uporabimo goveje gnojenje, lahko dejansko dobimo 50-60 m iz ene tone gnoja3 biogoriva, ki vsebujejo do 60% metana.
Menijo, da so najboljše surovine odpadki z visoko vsebnostjo maščob. Obdelava ene tone maščobnih odpadkov skozi klasično napravo za biogoriva lahko proizvede do 1300 m3 plinska zmes, kjer vsebnost metana doseže 90%.
Kako narediti modul za obdelavo?
Če želite narediti sistem za predelavo odpadkov v biogorivo, se morate vsaj zavedati načela delovanja takšnih naprav in imeti idejo o vezju.
Shema namestitve bioreaktorja: 1 - bioreaktor; 2 - mešalnik; 3 - grelec; 4 - črpalka; 5 - filter element; 6 - kompresor za plin; 7 - držalo za plin; 8 - zbirka gnoja; 9 - proizvodnja gnojil (blata); 10 - nadzorna plošča ogrevanja
Upoštevajte oboje, vendar je treba opozoriti: gradnja celovite inštalacije je precej težaven in drag posel. Doma praviloma lahko naredimo le nekaj podobnega na predelovalnih postajah. Vendar so nekateri poskusi uspešni.
Načelo biostacije
Tehnologija proizvodnje biogoriv praviloma podpira naslednji sistemski pristop:
- Bioreaktor (cisterna) je obremenjen z gnojem.
- V določenem času se v reaktorju odvija proces fermentacije.
- Nastane plinast medij.
- Izhod plinov iz reaktorja.
- Plinska zmes se očisti in pošlje v uporabo kot gorivo.
Za sestavo nastale plinske mešanice je značilno dovolj visoko nasičenost z različnimi snovmi. Največ v odstotni komponenti je metan (60%), ogljikov dioksid (35%) in druge snovi, vključno z vodikovim sulfidom (5%).
Tako izgleda shema porazdelitve plina mešanice: 1 - vsebnost metana približno 63-65%; 2 - vsebnost ogljikovega dioksida približno 30-33%; 3 - vsebnost vodikovega sulfida je približno 2%; 4 - vsebnost amoniaka približno 1%; 5 - vsebnost vodika približno 1%
Medtem so za učinkovito delovanje bencinske postaje za domačo proizvodnjo potrebne velike rezerve živalskih odpadkov.
Zato je prva stvar, na katero morate biti pozorni pri reševanju problema pridobivanja biogoriva v domačih (kočnih) pogojih, je razpoložljivost virov surovin za predelovalni obrat.
Izdelava lastnih bioreaktorjev
Ko ste se odločili za vire surovin, se morate odločiti za lokacijo domačega (ali države) bioreaktorja. Sam reaktor je zapečateno posodo, dovolj močno, ki ima prostornino glede na dnevno dovajanje gnoja za predelavo (za referenco: za pridobitev 100 m3 plinska mešanica zahteva približno 1 tono gnoja).
Tabela razmerja vrste gnoja in količine proizvedenega bioplina
Tabela, ki prikazuje učinkovitost posamezne vrste bioloških odpadkov glede na količino proizvedenega plina. Kot je razvidno iz tabele, je najučinkovitejši prašičji gnoj, ki lahko proizvede največjo količino biogoriva
Takšen zabojnik bo treba namestiti na močan temelj, opremljen z zapornimi ventili in drugimi tehničnimi atributi po klasični shemi. Zgornji del posode je po možnosti odstranljiv s pritrdilnimi vijaki in tesnilom.
Za zagotovitev neprekinjenosti cikla mora biti rezervoar za shranjevanje opremljen z umetnim grelnim modulom. Če v poletnem obdobju učinkovitost fermentacije gnoja in hitrost proizvodnje plina v celoti zagotovita zunanje temperaturne razmere, se pozimi položaj spremeni.
Za zimsko delovanje bioreaktorja je zagotovo potrebno umetno segrevanje, ob upoštevanju prenehanja delovanja fermentacijskih bakterij že pri 4-10 ° C nad ničlo. V skladu s tem mora imeti rezervoar dobro izdelano toplotno izolacijo. Za to je zelo primerna klasična metoda izolacije mineralne volne.
Dober primer izolacije bioreaktorja za njegovo zimsko delovanje. Tu je bila kot izolacijski material uporabljena mineralna volna. Zgornja plast bombažne volne je prekrita s folijskim materialom.
Obstaja več možnosti za organizacijo ogrevanja. Na primer uporaba električnih grelnikov ali ogrevalnega sistema na vodni hladilni tekočini (vodni plašč).
Moč ogrevalnega kroga je treba izračunati na podlagi optimalne temperaturne norme v reaktorju 25-40 ° C, ki je potrebna za doseganje učinkovitega procesa fermentacije biomase.
Poleg grelnikov stopnja stagnacije vpliva na aktivnost fermentacije biomase. V resnici mora biti gnoj stalno v gibanju. Gibanje biomase poveča proces fermentacije in skrajša čas za pridobivanje plinske komponente.
Varianta poletne naprave za predelavo gnoja in biogoriv. V tem primeru je ogrevanje izvedeno v obliki betonske vodne kopeli, kjer je potopljena posoda reaktorja. Vendar te namestitve ni mogoče uporabljati pozimi.
Problem organizacije gibanja se reši z uvedbo posebnega mehanskega mešalnika v zasnovo bioreaktorja. Gred te naprave je povezana z gredi motorja z nizko hitrostjo, ki izvaja dejanje vrtenja. Vklop in izklop postopka mešanja se lahko izvede ročno ali samodejno.
Na našem spletnem mestu imamo še en članek, ki vsebuje navodila o namestitvi bioplinske naprave za potrebe zasebne hiše.
Postopek pridobivanja bioplina in gnojil
Zasnova sistema za proizvodnjo biogoriv doma tehnološko vključuje nalaganje posode z gnojem s približno 1/3 zmogljivosti. Za nalaganje gnoja je narejena nakladalna loputa z hermetično zapiralnimi vrati. Preostalo zgornje območje bioreaktorja se uporablja za kopičenje izpuščenih plinov.
Domač miniaturni bioreaktor, narejen na osnovi običajnega 200-litrskega soda. Načeloma je za zadovoljevanje skromnih potreb po biogorivu povsem primerno za uporabo v zasebnem sektorju. To je tista zasnova, ki jo lahko dejansko naredimo doma za pridobivanje biogoriv.
Na zgornjem in spodnjem nivoju plovila morate narediti izhodne luknje. Na vrhu je odprtina za plin, na dnu je odprtina za odvajanje obdelanega gnoja (gnojil). Tudi v območju zgornjega dela plovila je zaželeno namestiti okno za gledanje za spremljanje postopka.
Cev za izhod plinske mešanice je s tesnjeno cevjo povezana z napravo, ki hkrati opravlja funkcije separatorja in vodnega tesnila. Za komunikacijo se uporablja cev (kovinska ali polietilena) majhnega premera (25-32 mm).
Sam separator je posoda sorazmerno majhne zmogljivosti, napolnjena z vodo. Plin, ki prehaja skozi vodni stolpec, se očisti, izprazni v rezervoar za plin in nato dobavi potrošnikom.
Primer dvostopenjske ločilne naprave - hidravlični zaklop za dovajanje plinske mešanice, ki prihaja iz bioreaktorja. Ta možnost filtriranja omogoča pridobitev visokokakovostnega očiščenega izdelka.
Spodnja cev na reaktorju (za odvzem izrabljenega gnoja - blata) je zaželena, da dosežemo čim večji premer. Zanj so priključeni zaporni ventili (zaporni ventili) in na rezervoar se naredi pipa za zbiranje blata. Odpadno maso na kmetiji lahko uspešno uporabimo kot gnojilo.
Podrobne informacije o določitvi potrebne količine zmogljivosti, pa tudi o izračunu učinkovitosti bioreaktorja in ustreznosti uporabe bioplina smo preučili v naslednjem članku.
Kakšna mora biti sestava gnojne mase?
Naložljive mase gnoja v bioreaktorju ne bi smeli obravnavati zgolj kot surovine, ki so primerne katere koli kakovosti. Sestavina snovi je temeljnega pomena za postopek fermentacije. V praksi so ugotovili, da zmanjšanje delcev podlage spremlja boljša učinkovitost procesa.
Izražena vlaknasta narava substrata in povečanje območja medsebojnih vplivov bakterij sta glavna merila, ki prispevajo k hitremu razpadanju gnoja. V tem stanju, ko segrevamo in mešamo, gnoj na površini ne tvori oborine ali filma, kar močno poenostavi filtracijo plinske mešanice.
Priprava gnoja za nalaganje v reaktor. Temu postopku ne posvečamo nič manj pozornosti kot vsemu drugemu, če želite v kratkem času dobiti znatno količino biogoriva.
Stopnja mletja surovin določa trajanje fermentacije, kar posledično vpliva na količino proizvedenega plina. Tako je za zmanjšanje časa fermentacije potrebno surovine dobro mleti: čim boljša je kvaliteta mletja, krajše je obdobje fermentacije.
Značilnosti uporabe bioplina za gospodinjske potrebe
Obseg te vrste energije je precej obsežen. Zahvaljujoč uporabi bioplina kot goriva, proizvajajo električno energijo, pridobivajo toplo vodo ali paro. Obstajajo številni primeri iz prakse, kjer se avtomobilski prevoz uporablja za gorivo iz biogoriv.
Toda, da gospodarstvo nima težav pri uporabi takega goriva, je izredno pomembno, da opremi skladišče za pridobljeni bioplin in dodeli pravo mesto za rezervoar za plin na mestu.
Tovrstni bioplinarni so oprema, ki odpira možnost ustvarjanja proizvodnih obratov brez odpadkov. V tem pogledu dober primer kažejo posamezne države zahodne Evrope.
Na primer, na Danskem je proizvodnja te vrste goriva dosegla raven skoraj 20% celotne mase energetskih virov v državi. V velikih regijah sveta - Indiji in na Kitajskem - stroški bioplinarn gredo na stotine tisoč.
Zmogljive industrijske naprave za proizvodnjo biogoriv. Takšne zasnove so sposobne velikim kmetijskim strukturam v celoti zagotoviti biogorivo. Ogromno število takšnih sistemov se uporablja po vsem svetu. In kvantitativna rast se nadaljuje aktivno
Ne samo zato, svetovno zanimanje za procese proizvodnje bioplina se je močno povečalo.
To je ena tistih energetskih možnosti, ki jih pripisujejo alternativnim virom in za katere vidijo prihodnost, zato kmetje in upravljavci stanovanjskih in komunalnih storitev, lastniki zasebnih gospodinjstev in malih podjetij natančno spremljajo razvoj tehnologije.
Pregled bioplinske naprave, za izdelavo katere je bil uporabljen plastični rezervoar s 127 litri. Funkcije naprave in nasveti za uporabo.
Posebej zanimiva je uporaba naprav med lastniki restavracij in gastronomskih sektorjev, pri katerih tema predelave živilskih odpadkov ostaja aktualna. Na podlagi tega obstaja dobra priložnost za ustvarjanje poceni recikliranja organskih odpadkov v korist kmetij. Končno je tehnologija za proizvodnjo biogoriv resnično ohranjanje okolja, česar ne moremo reči o proizvodnji drugih inženirjev.
Vas zanima proizvodnja biogoriv in želite pojasniti nekatere točke? V komentarjih zastavljajte sporna vprašanja - naši strokovnjaki bodo skušali razjasniti takšne točke.
Ali morda niste seznanjeni s proizvodnjo bioreaktorja in postopkom proizvodnje bioplina? V našem članku delite praktično znanje in svoje mnenje o tej temi - vaše izkušnje in priporočila bodo zanimali številni vodje podjetij.