Obezřetný vlastník sní o levné energii, efektivní likvidaci odpadu a výrobě hnojiv. Dělat vlastní domácí bioplynovou stanici je levný způsob, jak splnit vaše sny.
Vlastní montáž takových zařízení vás bude stát rozumnými penězi a vytvořený plyn bude dobrou pomocí na farmě: můžete jej použít pro vaření, vytápění Vašeho domova a další potřeby.
Pokusme se pochopit specifika tohoto vybavení, jeho výhody a nevýhody. A také, zda je možné vybudovat vlastní bioplynovou stanici a zda bude efektivní.
Specifičnost výroby bioplynu
Bioplyn vzniká v důsledku fermentace biologického substrátu. Rozkládá se hydrolýzou, kyselými a metanotvornými bakteriemi. Směs plynů produkovaných bakteriemi je hořlavá; obsahuje velké procento metanu.
Svými vlastnostmi se prakticky neliší od zemního plynu, který se používá pro průmyslové a domácí potřeby.
V případě potřeby si každý majitel domu může koupit bioplynovou stanici pro průmyslovou výrobu, ale je drahý a investice se vyplatí během 7-10 let. Proto má smysl snažit se a vytvořit bioreaktor vlastními rukama.
Bioplyn je palivo šetrné k životnímu prostředí a technologie jeho výroby nemá zvláštní vliv na životní prostředí. Kromě toho se jako surovina pro bioplyn používají odpadní produkty, které je třeba likvidovat.
Jsou umístěny v bioreaktoru, kde probíhá zpracování:
- pro určitou dobu je biomasa vystavena bakteriím. Doba fermentace závisí na objemu suroviny;
- V důsledku aktivity anaerobních bakterií se uvolňuje hořlavá směs plynů, která obsahuje metan (60%), oxid uhličitý (35%) a některé další plyny (5%). Také při fermentaci v malých množstvích se uvolňuje potenciálně nebezpečný sirovodík. Je jedovatý, proto je pro lidi vysoce nežádoucí, aby byli vystaveni;
- směs plynů z bioreaktoru je čištěna a dodávána do plynové nádrže, kde je skladována, dokud není použita pro zamýšlený účel;
- plyn z nádrže na plyn lze použít stejným způsobem jako zemní plyn. Jde do domácích spotřebičů - plynových sporáků, topných kotlů atd.;
- biomasa musí být z fermentoru pravidelně odstraňována. Jedná se o další náklady na pracovní sílu, ale úsilí se vyplatí. Po kvašení je surovina přeměněna na vysoce kvalitní hnojivo, které se používá v polích a zahradách.
Zařízení na výrobu bioplynu je pro majitele soukromého domu prospěšné pouze tehdy, má-li stálý přístup k odpadům chovů hospodářských zvířat. V průměru od 1 m3. substrátu lze získat 70-80 metrů krychlových. bioplynu, ale výroba plynu je nerovnoměrná a závisí na mnoha faktorech, včetně teploty biomasy. To komplikuje výpočty.
Zařízení pro bioplyn jsou ideální pro farmy. Živočišný odpad je schopen produkovat dostatek plynu pro úplné vytápění obytných prostor a hospodářských budov.
Aby bylo zajištěno, že výroba plynu je stabilní a kontinuální, je nejlepší postavit několik bioplynových stanic a položit substrát do fermentoru s časovým rozdílem. Tyto elektrárny pracují paralelně a suroviny jsou do nich postupně ukládány.
Tím je zajištěna stálá výroba plynu, díky čemuž je možné dosáhnout nepřetržité dodávky do domácích spotřebičů.
V ideálním případě by měl být bioreaktor zahříván. Každý 10 stupňů tepla zdvojnásobuje produkci plynu. Zatímco vytápění vyžaduje investice, vyplatí se s větší stavební efektivností.
Domácí bioplynová zařízení sestavená z odpadních materiálů je mnohem levnější než průmyslová zařízení. Jeho účinnost je nižší, ale je v souladu s investicí. Pokud je přístup k hnoji a touha po vlastním úsilí o montáž a údržbu struktury, je to velmi výnosné.
Výhody a nevýhody systému
Zařízení na výrobu bioplynu má mnoho výhod, ale je zde dostatek nedostatků, takže před zahájením návrhu a výstavby by mělo být vše zváženo:
- Recyklace. Díky bioplynové stanici můžete získat maximální užitek z odpadků, s nimiž byste se ještě museli zbavit. Tato likvidace je pro životní prostředí méně nebezpečná než skládka.
- Obnovitelnost surovin. Biomasa není uhlí ani zemní plyn, jehož těžba vyčerpává zdroje. Při zemědělství se suroviny neustále objevují.
- Relativní malé množství CO2. Při přijímání plynu není životní prostředí znečištěné, ale když se používá, uvolňuje se do ovzduší malé množství oxidu uhličitého. Není to nebezpečné a není schopno kriticky změnit prostředí, protože rostliny jsou během růstu absorbovány.
- Mírné uvolňování síry. Při spalování bioplynu vstupuje do atmosféry malé množství síry. To je negativní jev, ale jeho rozsah je ve srovnání s ním znám: při spalování zemního plynu je znečištění životního prostředí oxidy síry mnohem větší.
- Stabilní práce. Výroba bioplynu je stabilnější než provoz solárních panelů nebo větrných turbín. Pokud není možné regulovat energii slunce a větru, pak bioplynové stanice závisí na lidské činnosti.
- Můžete použít více instalací. Plyn je vždy rizikem. Aby se snížily případné škody v případě nehody, může být v celém areálu rozptýleno několik bioplynových stanic. Pokud je správně navržen a sestaven systém několika fermentorů, bude pracovat stabilněji než jeden velký bioreaktor.
- Výhody pro zemědělství. Pro získání biomasy byly vysazeny některé druhy rostlin. Můžete si vybrat ty, které zlepšují stav půdy. Například čirok snižuje erozi půdy, zlepšuje její kvalitu.
Nevýhody mají také bioplyny. I když je to poměrně čisté palivo, stále znečišťuje atmosféru. Mohou nastat také problémy s dodávkou rostlinné biomasy.
Nezodpovědní vlastníci zařízení jej často zásobují tak, že vyčerpávají půdu a narušují ekologickou rovnováhu.
Výpočet ziskovosti zařízení
Kravský hnoj se běžně používá jako surovina pro výrobu bioplynu. Jedna dospělá kráva může dát dost, aby poskytla 1, 5 m3. palivo; prase - 0, 2 m3; kuře nebo procházení (v závislosti na tělesné hmotnosti) - 0, 01-0, 02 metrů krychlových. Rozumět, je to hodně, nebo trochu, lze srovnávat s více známými typy zdrojů.
Někdy jsou systémy instalovány v technických místnostech. To je výhodné z hlediska inspekcí a údržby, ale nebezpečné, protože Biometan může explodovat. Proto by měla být věnována zvláštní pozornost otázkám bezpečnosti. 
Přeprava surovin je samostatnou otázkou, kterou je třeba vzít v úvahu při navrhování bioplynové stanice. Pro dopravu na místě je lepší použít speciální vybavení nebo přívěsy. Pokud potřebujete dodávku na dlouhé vzdálenosti, měli byste vypočítat cenu paliva a určit, zda se vyplatí 
Při nákupu kontejnerů pro zařízení na výrobu bioplynu, a ještě více při jeho výrobě, budete muset věnovat pozornost jejich kvalitě. Také během provozu systému jsou nutné pravidelné kontroly stavu a oprav. 
Bioplynová stanice může být pro farmu skutečnou záchranou. To vám umožní ušetřit na palivo pro vytápění a / nebo osvětlení stodoly. Je to také skvělá volba pro neškodnou likvidaci odpadu. V prvních letech se však těžko počítá s plnohodnotným návratem.
1 metr krychlový Bioplyn poskytuje stejné množství tepelné energie jako:
- palivové dřevo - 3, 5 kg;
- uhlí - 1-2 kg;
- elektřina - 9-10 kW / h.
Pokud znáte přibližnou hmotnost zemědělského odpadu, který bude k dispozici v následujících letech, a množství potřebné energie, můžete vypočítat ziskovost bioplynové stanice.
Jednou z hlavních nevýhod výroby bioplynu je zápach. Schopnost používat malé kompostové hromady je velké plus, ale musíte snášet nepříjemnosti a pečlivě kontrolovat proces tak, aby nevyvolával šíření patogenů
Položení v bioreaktoru připraví substrát, který obsahuje několik složek v následujících poměrech:
- hnůj (nejlépe kráva nebo prase) - 1, 5 tuny;
- organický odpad (mohou to být shnilé listy nebo jiné složky rostlinného původu) - 3, 5 tuny;
- voda ohřátá na 35 stupňů (množství teplé vody se vypočítá tak, že její hmotnost je 65-75% celkového množství organické hmoty).
Výpočet podkladů se provádí pro jednu záložku po dobu šesti měsíců, pokud budeme postupovat od mírné spotřeby plynu. Po asi 10-15 dnech, kvasný proces dá první výsledky: plyn se objeví v malých množstvích a začne naplňovat sklad. Po 30 dnech můžete očekávat plný vývoj paliva.
Zařízení pro výrobu bioplynu není u nás běžné. To je dáno především špatnou informovaností lidí o výhodách a vlastnostech provozu bioplynových systémů. V Číně a Indii je mnoho malých farem vybaveno řemeslnými zařízeními pro získání dodatečného čistého paliva.
Pokud zařízení pracuje správně, objem bioplynu se bude postupně zvyšovat, dokud nebude substrát shnilý. Výkon struktury je přímo závislý na rychlosti fermentace biomasy, která zase souvisí s teplotou a vlhkostí substrátu.
Pokyny pro vlastní výstavbu
Pokud nemáte zkušenosti s montáží složitých systémů, má smysl zvolit si síť nebo vytvořit nejjednodušší výkres bioplynové stanice pro soukromý dům.
Čím jednodušší je design, tím je spolehlivější a odolnější. Později, když se objeví dovednosti budování a manipulace se systémem, bude možné zařízení přepracovat nebo nainstalovat další instalaci.
Mezi drahé průmyslové výrobní struktury patří systémy na míchání biomasy, automatické vytápění, čištění plynu atd. Vybavení domácnosti není tak těžké. Je lepší postavit jednoduchou instalaci a pak přidat prvky, ve kterých vzniká potřeba
Při výpočtu objemu fermentoru stojí za to řídit 5 metrů krychlových. Tato instalace umožňuje získat potřebné množství plynu pro vytápění soukromého domu o rozloze 50 m2, pokud jako zdroj tepla použijete plynový kotel nebo sporák.
To je průměrné číslo, protože kalorický obsah bioplynu obvykle není vyšší než 6000 kcal / m3.
Aby proces fermentace probíhal více či méně stabilně, je třeba dosáhnout správné teploty. Za tímto účelem se bioreaktor instaluje do zemní jámy nebo předběžně uvažuje o spolehlivé tepelné izolaci. Konstantní zahřívání substrátu může být zajištěno, pokud je pod dno fermentoru přiváděno potrubí pro ohřev vody.
Stavbu bioplynové stanice lze rozdělit do několika etap.
Fáze 1 - příprava jámy pod bioreaktorem
Téměř celá bioplynová stanice je v podzemí, tolik závisí na tom, jak byla díra vykopána a oříznuta. Existuje několik možností zpevnění stěn a těsnicích jímek - plastů, betonu, polymerních kroužků.
Optimálním řešením je koupit hotové polymerní prstence s hluchým dnem. Budou dražší než dostupné materiály, ale dodatečné utěsnění nebude nutné. Polymery jsou citlivé na mechanické namáhání, ale nebojí se vlhkosti a chemicky agresivních látek. Nejsou opravitelné, ale v případě potřeby se snadno vymění.
Z přípravy stěn a dna bioreaktoru závisí intenzita fermentace substrátu a uvolňování plynu, takže otvor je pečlivě zpevněn, izolován a utěsněn. To je nejtěžší a časově náročná fáze práce.
Stupeň 2 - uspořádání odvodnění plynu
Nákup a instalace speciálních směšovačů pro bioplynové stanice je nákladná. Systém může být levnější vybavením odvodnění plynu. Jedná se o vertikálně instalované polymerní kanalizační potrubí, ve kterém je vyrobeno mnoho otvorů.
Při výpočtu délky odvodňovacích trubek by měl být veden plánovanou hloubkou plnění bioreaktoru. Vrcholy trubek by měly být nad touto úrovní.
Pro odvodnění plynu si můžete vybrat kovové nebo polymerové trubky. První z nich jsou silnější a druhé jsou odolnější vůči chemickým účinkům. Je lepší dát přednost polymerům, protože kov rychle rzi a hniloby
Substrát může být ihned naplněn do hotového bioreaktoru. Je potažen filmem tak, aby plyn uvolňovaný ve fermentačním procesu byl pod mírným tlakem. Když je kupole připravena, zajistí to normální průtok biometanu skrz výtlačné potrubí.
Fáze 3 - Instalace kupole a potrubí
Posledním stupněm montáže nejjednodušší bioplynové stanice je instalace kopule. V nejvyšším bodě kupole je instalována plynová výfuková trubka a tažena do plynové nádrže, což je nepostradatelné.
Kapacita bioreaktoru je uzavřena těsným víkem. Aby se zabránilo míchání biometanu se vzduchem, vybavte lapač vody. Slouží také k čištění plynu. Je nutné zajistit odlehčovací ventil, který bude fungovat, pokud je tlak ve fermentoru příliš vysoký.
Přečtěte si více o tom, jak vyrobit bioplyn z hnoje v tomto materiálu.
Volný prostor bioreaktoru do určité míry slouží jako zásobník plynu, což však nestačí pro bezpečný provoz zařízení. Plyn musí být spotřebován nepřetržitě, jinak může dojít k výbuchu v důsledku přetlaku pod kopulí.
Způsoby předehřátí bioreaktoru
Mikroorganismy, které zpracovávají substrát, jsou v biomasě neustále přítomny, ale pro jejich intenzivní reprodukci je zapotřebí teplota 38 ° C a vyšší.
Pro vytápění v chladném období můžete použít cívku připojenou k topnému systému doma nebo elektrické ohřívače. První způsob je ekonomicky výhodnější, proto se používá častěji.
Instalace bioplynu není nutná, aby byla pohřbena v zemi, existují další možnosti uspořádání. Příklad systému sestaveného z sudů je znázorněn na videu níže.
Je nejjednodušší vybavit podlahové vytápění pokládkou potrubí z topného systému, ale účinnost takového výměníku tepla je relativně nízká. Je lepší zajistit externí vytápění, ideálně parní, aby se biomasa nepřehřívala
Závěry a užitečné video na toto téma
I když není nic složitého při montáži a aranžování zařízení na bioplyn, musíte být velmi pozorní k detailům. Chyby nejsou povoleny, protože může způsobit výbuchy a zničení. Nabízíme video instrukce, které pomohou pochopit instalaci zařízení, správně sestavit a přidat užitečné nástroje pro pohodlnější použití bioplynu.
Video popisuje, jak funguje standardní bioplynová stanice:
Příklad domácí bioplynové stanice. Video tutorial o uspořádání systému vlastníma rukama:
Video instrukce pro montáž bioplynové stanice z sudu:
Popis výrobního procesu míchadel pro substrát:
Podrobný popis domácího skladování plynu:
Bez ohledu na to, jak jednoduchá je bioplynová stanice zvolená pro soukromý dům, neměli byste na ní šetřit. Pokud je to možné, je lepší koupit skládací průmyslový bioreaktor.
Pokud ne, vyrobte z vysoce kvalitních a odolných materiálů: polymerů, betonu nebo nerezové oceli. Tím se vytvoří skutečně spolehlivý a bezpečný systém zásobování plynem doma.
Tam byly otázky na téma článku, našly nedostatky, nebo jsou zde cenné informace, které můžete sdílet s našimi čtenáři? Prosím, zanechte své komentáře, položte otázky, podělte se o zkušenosti.