Preudarni lastnik sanja o poceni energiji, učinkovitem odstranjevanju odpadkov in proizvodnji gnojil. Opravljanje lastne domače bioplinske naprave je poceni način, da uresničite svoje sanje.
Samoregulacija takšne opreme bo stala precej denarja, nastali plin pa bo dobra pomoč na kmetiji: uporabite ga lahko za kuhanje, ogrevanje vašega doma in druge potrebe.
Poskusimo razumeti posebnosti te opreme, njene prednosti in slabosti. In tudi, ali je mogoče zgraditi bioplinsko napravo sama in ali bo učinkovita.
Specifičnost proizvodnje bioplina
Bioplin nastane kot posledica fermentacije biološkega substrata. Razgradi se s hidrolizo, kislinami in bakterijami, ki tvorijo metan. Mešanica plinov, ki jih proizvaja bakterija, je vnetljiva; vsebuje velik odstotek metana.
Po lastnostih se praktično ne razlikuje od zemeljskega plina, ki se uporablja za industrijske in domače potrebe.
Po želji lahko vsak lastnik doma kupi bioplinarno za industrijsko proizvodnjo, vendar je to drago, naložbe pa se izplačajo v 7-10 letih. Zato je smiselno, da si prizadevamo in naredimo bioreaktor z lastnimi rokami.
Bioplin je okolju prijazno gorivo in tehnologija njegove proizvodnje nima posebnega vpliva na okolje. Poleg tega se kot surovina za bioplin uporabljajo odpadni proizvodi, ki jih je treba odstraniti.
Postavljeni so v bioreaktor, kjer poteka obdelava:
- nekaj časa je biomasa izpostavljena bakterijam. Čas fermentacije je odvisen od prostornine surovine;
- Zaradi aktivnosti anaerobnih bakterij se sprosti gorljiva mešanica, ki vsebuje metan (60%), ogljikov dioksid (35%) in nekatere druge pline (5%). Tudi med fermentacijo v majhnih količinah se sprosti potencialno nevaren vodikov sulfid. Je strupena, zato je zelo nezaželena za ljudi, ki so ji izpostavljeni;
- mešanica plinov iz bioreaktorja se očisti in dovodi v rezervoar za plin, kjer se skladišči, dokler se ne uporabi za predvideni namen;
- plin iz rezervoarja za plin se lahko uporablja na enak način kot zemeljski plin. Gre za gospodinjske aparate - plinske peči, ogrevalne kotle itd.
- razgradnjo biomase je treba redno odstranjevati iz fermentorja. To so dodatni stroški dela, vendar se prizadevanja izplačajo. Po fermentaciji se surovina pretvori v visoko kakovostno gnojilo, ki se uporablja na poljih in vrtovih.
Bioplinska naprava je koristna za lastnika zasebne hiše samo, če ima stalen dostop do odpadkov živinorejskih kmetij. V povprečju od 1 kubičnega metra. substrat je mogoče dobiti 70-80 kubičnih metrov. proizvodnja plina je neenakomerna in je odvisna od številnih dejavnikov, vključno z temperature biomase. To otežuje izračune.
Bioplinarne so idealne za kmetije. Živalski odpadki lahko proizvedejo dovolj plina za popolno ogrevanje stanovanjskih prostorov in kmetijskih poslopij.
Da bi zagotovili stabilno in neprekinjeno proizvodnjo plina, je najbolje zgraditi več bioplinskih naprav in postaviti substrat v fermentorje s časovno razliko. Tovrstne naprave delujejo vzporedno, surovine pa se vanje nalagajo zaporedno.
S tem je zagotovljena stalna proizvodnja plina, zaradi česar je mogoče doseči stalno dobavo gospodinjskih aparatov.
Idealno bi bilo, da se bioreaktor segreje. Vsakih 10 stopinj toplote podvoji proizvodnjo plina. Medtem ko ogrevanje zahteva naložbe, se z višjo učinkovitostjo gradnje izplača.
Domača bioplinska oprema, sestavljena iz odpadnega materiala, je veliko cenejša od industrijskih obratov. Njegova učinkovitost je nižja, vendar je skladna z naložbo. Če je dostop do gnoja in želja po lastnih prizadevanjih za sestavo in vzdrževanje strukture, je zelo donosna.
Prednosti in slabosti sistema
Bioplinarne imajo številne prednosti, vendar obstajajo zadostne pomanjkljivosti, zato je treba pred začetkom projektiranja in gradnje vse pretehtati:
- Recikliranje. Zahvaljujoč bioplinarni lahko dobite največje koristi od smeti, ki bi jih morali še vedno odlagati. To odlaganje je manj nevarno za okolje kot odlagališče.
- Obnovljivost surovin. Biomasa ni premog ali zemeljski plin, čigar izčrpavanje izčrpava vire. Pri kmetovanju se neprestano pojavljajo surovine.
- Relativno majhna količina CO2. Pri sprejemanju plina okolje ni onesnaženo, ko pa se uporabi, se v ozračje sprosti majhna količina ogljikovega dioksida. To ni nevarno in ne more kritično spremeniti okolja, ker rastline se absorbirajo med rastjo.
- Zmerna sproščanje žvepla. Ko bioplin zgori, v ozračje vstopi majhna količina žvepla. To je negativen pojav, vendar je njegova lestvica znana v primerjavi: pri gorenju zemeljskega plina je onesnaževanje okolja z žveplovimi oksidi veliko večje.
- Stabilno delo. Proizvodnja bioplina je stabilnejša od obratovanja sončnih kolektorjev ali vetrnih turbin. Če energije sonca in vetra ne moremo nadzorovati, potem so bioplinske naprave odvisne od človeške dejavnosti.
- Uporabite lahko več namestitev. Plin je vedno tveganje. Da bi zmanjšali morebitno škodo v primeru nesreče, lahko več bioplinskih naprav razpršimo po celotnem območju. Če je pravilno zasnovan in sestavljen iz več fermentorjev, bo deloval bolj stabilno kot en sam velik reaktor.
- Koristi za kmetijstvo. Za pridobitev biomase posajene nekatere vrste rastlin. Izbirate lahko med tistimi, ki izboljšujejo stanje tal. Na primer, sirek zmanjšuje erozijo tal, izboljšuje njeno kakovost.
Bioplin ima tudi slabosti. Čeprav je relativno čisto gorivo, še vedno onesnažuje ozračje. Morda so težave tudi pri oskrbi z rastlinsko biomaso.
Neodgovorni lastniki objektov ga pogosto skladiščijo tako, da izčrpajo zemljo in ovirajo ekološko ravnotežje.
Izračun donosnosti naprave
Kravji gnoj se običajno uporablja kot surovina za proizvodnjo bioplina. Ena odrasla krava ji lahko da dovolj, da zagotovi 1, 5 kubičnih metrov. gorivo; prašičev - 0, 2 kubičnih metrov; piščanca ali plazenje (odvisno od telesne teže) - 0, 01-0, 02 kubičnih metrov. Razumeti, da je veliko ali malo, lahko primerjamo z bolj znanimi vrstami virov.
Včasih so sistemi nameščeni v pomožnih prostorih. To je priročno z vidika inšpekcijskih pregledov in vzdrževanja, vendar nevarno, ker Biometan lahko eksplodira. Zato je treba posebno pozornost nameniti vprašanjem varnosti. 
Prevoz surovin je ločeno vprašanje, ki ga je treba upoštevati v procesu oblikovanja bioplinske naprave. Za prevoz na lokaciji je bolje uporabiti posebno opremo ali priklopnike. Če potrebujete dostavo na dolge razdalje, morate izračunati stroške goriva in ugotoviti, ali se bodo izplačali 
Pri nakupu kontejnerjev za bioplinsko napravo, še bolj pa pri sami izdelavi, morate biti pozorni na njihovo kakovost. Prav tako je med delovanjem sistema potrebno redno preverjanje stanja in popravil. 
Bioplinarna je lahko resnična rešitev za kmetijo. Omogoča varčevanje z gorivom za ogrevanje in / ali razsvetljavo. Prav tako je odlična možnost za neškodljivo odlaganje odpadkov. Vendar se v zgodnjih letih težko zanaša na popolno vrnitev.
1 kubični meter Bioplin zagotavlja enako količino toplotne energije kot:
- drva - 3, 5 kg;
- premog - 1-2 kg;
- električna energija - 9-10 kW / h.
Če poznate približno težo kmetijskih odpadkov, ki bodo na voljo v prihodnjih letih, in količino potrebne energije, lahko izračunate donosnost bioplinske naprave.
Ena od glavnih pomanjkljivosti proizvodnje bioplina je vonj. Možnost uporabe majhnih kompostnih gnezd je velik plus, vendar pa morate prenašati neprijetnosti in skrbno nadzirati proces, da ne povzročite širjenja patogenov.
Za polaganje v bioreaktor pripravite substrat, ki vključuje več sestavin v naslednjih razmerjih:
- gnoj (prednostno krava ali prašič) - 1, 5 tone;
- organski odpadki (lahko gnili listi ali drugi sestavni deli rastlinskega izvora) - 3, 5 tone;
- voda segreje na 35 stopinj (količina tople vode se izračuna tako, da je njena teža 65-75% skupne količine organske snovi).
Izračun substrata se izvede za en zaznamek za šest mesecev, če izhajamo iz zmerne porabe plina. Po približno 10-15 dneh bo fermentacijski proces dal prve rezultate: plin se bo pojavil v majhnih količinah in bo začel polniti skladišče. Po 30 dneh lahko pričakujete popoln razvoj goriva.
Oprema za proizvodnjo bioplina v naši državi ni posebej pogosta. To je v veliki meri posledica slabe ozaveščenosti ljudi o koristih in značilnostih delovanja sistemov bioplina. Na Kitajskem in v Indiji je veliko malih kmetij opremljenih z obrtniškimi obrati za pridobivanje dodatnega čistega goriva.
Če naprava deluje pravilno, se bo količina bioplina postopoma povečevala, dokler substrat ne bo pokvarjen. Delovanje strukture je neposredno odvisno od hitrosti fermentacije biomase, ki je povezana s temperaturo in vlažnostjo substrata.
Navodila za samogradnjo
Če nimate izkušenj pri sestavljanju kompleksnih sistemov, je smiselno izbrati omrežje ali razviti najenostavnejšo risbo bioplinske naprave za zasebno hišo.
Enostavnejša oblika, bolj zanesljiva in trajna. Kasneje, ko se bodo pojavile veščine gradnje in ravnanja s sistemom, bo mogoče obnoviti opremo ali namestiti dodatno napravo.
Drage industrijske proizvodne strukture vključujejo sisteme za mešanje biomase, avtomatsko ogrevanje, čiščenje plina itd. Gospodinjska oprema ni tako zahtevna. Bolje je zgraditi preprosto namestitev in nato dodati elemente, v katerih se pojavi potreba
Pri izračunu prostornine fermentorja se je treba osredotočiti na 5 kubičnih metrov. Ta namestitev vam omogoča, da dobite količino plina, potrebnega za ogrevanje zasebne hiše s površino 50 kvadratnih metrov, če uporabljate plinski kotel ali štedilnik kot vir toplote.
To je povprečna številka, ker vsebnost kalorij v bioplinu običajno ni višja od 6000 kcal / kubični meter.
Da je fermentacijski proces potekal bolj ali manj stabilno, morate doseči pravilno temperaturo. Da bi to dosegli, je bioreaktor nameščen v zemeljski jami ali predvideva zanesljivo toplotno izolacijo. Konstantno segrevanje podlage se lahko zagotovi, če se pod dno fermentorja prinese vodno ogrevalno cev.
Gradnjo bioplinske naprave lahko razdelimo v več faz.
1. faza - priprava jame pod bioreaktorjem
Skoraj celotna bioplinska naprava je pod zemljo, toliko je odvisno od tega, kako je bila luknja izkopana in obrezana. Obstaja več možnosti za krepitev sten in tesnilnih jam - plastičnih, betonskih, polimernih obročev.
Optimalna rešitev je nakup gotovih polimernih obročev z gluhim dnom. Stroški bodo dražji od razpoložljivih materialov, vendar dodatno tesnjenje ne bo potrebno. Polimeri so občutljivi na mehanske obremenitve, vendar se ne bojijo vlage in kemično agresivnih snovi. Ni jih mogoče popraviti, če pa je potrebno, jih bo mogoče enostavno zamenjati.
Od priprave sten in dna bioreaktorja je odvisna intenzivnost fermentacije substrata in sproščanje plina, zato je luknja skrbno ojačana, izolirana in zapečatena. To je najtežja in zahtevnejša faza dela.
Faza 2 - ureditev za odvajanje plina
Nakup in namestitev posebnih mešalnikov za bioplinske naprave je drag. Sistem je lahko cenejši z opremljanjem drenaže s plinom. Gre za vertikalno nameščene polimerne kanalizacijske cevi, v katerih so izdelane številne luknje.
Pri izračunu dolžine drenažnih cevi je potrebno voditi načrtovano globino polnjenja bioreaktorja. Vrhovi cevi morajo biti nad tem nivojem.
Za odvajanje plina lahko izberete kovinske ali polimerne cevi. Prvi so močnejši, drugi pa so bolj odporni na kemijske učinke. Bolje je dati prednost polimerom, saj kovina bo hitro rjaven in gnilobe
Substrat lahko takoj naložimo v končni bioreaktor. Pokrit je s filmom, tako da je plin, ki se sprošča v procesu fermentacije, pod rahlim pritiskom. Ko je kupola pripravljena, bo to zagotovilo normalen pretok biometana skozi izpustno cev.
Stopnja 3 - Vgradnja kupole in cevi
Zaključna faza montaže najpreprostejše bioplinske naprave je namestitev kupole. Na najvišji točki kupole je nameščena in izpušna plinska cev, ki je nepogrešljiva.
Zmogljivost bioreaktorja je zaprta s tesnim pokrovom. Da bi preprečili mešanje biometana z zrakom, opremite vodo. Služi tudi za čiščenje plina. Potrebno je zagotoviti sprostitveni ventil, ki deluje, če je tlak v fermentorju previsok.
Preberite več o izdelavi bioplina iz gnoja v tem materialu.
Prostor bioreaktorja v določeni meri služi kot skladišče plina, vendar to ni dovolj za varno delovanje naprave. Plin je treba porabiti neprekinjeno, sicer lahko pride do eksplozije zaradi nadtlaka pod kupolo.
Načini segrevanja bioreaktorja
Mikroorganizmi, ki obdelujejo substrat, so v biomasi stalno prisotni, vendar je za njihovo intenzivno razmnoževanje potrebna temperatura 38 stopinj in več.
Za ogrevanje v hladnem obdobju lahko uporabite tuljavo, povezano z ogrevalnim sistemom doma, ali električni grelniki. Prva metoda je bolj ekonomsko koristna, zato se bolj pogosto uporablja.
Namestitev bioplina ni potrebna, da bi jo zakopali v zemljo, obstajajo pa tudi druge možnosti za ureditev. Primer sistema, sestavljenega iz sodov, je prikazan v videu spodaj.
Najlažje je opremiti talno ogrevanje, polaganje cevi iz ogrevalnega sistema, vendar je učinkovitost takšnega toplotnega izmenjevalnika razmeroma nizka. Bolje je urediti zunanje ogrevanje, idealno paro, tako da se biomasa ne pregreje
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Čeprav pri sestavljanju in urejanju opreme za bioplin ni nič težkega, morate biti zelo pozorni na podrobnosti. Napake niso dovoljene, ker lahko povzroči eksplozije in uničenje. Ponujamo video navodila, ki vam bodo pomagala razumeti namestitev naprave, pravilno sestaviti in dodati uporabna orodja za bolj priročno uporabo bioplina.
Video pripoveduje, kako deluje in deluje standardna bioplinska naprava:
Primer domače bioplinske naprave. Video vadnica o ureditvi sistema z lastnimi rokami:
Video navodila za sestavljanje bioplinske naprave iz soda:
Opis postopka izdelave mešalnikov za podlago:
Podroben opis domačega skladišča plina:
Ne glede na to, kako preprosta je bioplinska naprava, ki je izbrana za zasebno hišo, je ne bi smeli prihraniti. Če je mogoče, je bolje kupiti zložljiv industrijski bioreaktor.
Če ne, naredite iz visoko kakovostnih in odpornih materialov: polimerov, betona ali nerjavečega jekla. To bo ustvarilo resnično zanesljiv in varen sistem oskrbe s plinom doma.
Imeli smo vprašanja o temi članka, ugotovili pomanjkljivosti ali so dragocene informacije, ki jih lahko delite z našimi bralci? Prosimo, pustite svoje pripombe, postavite vprašanja, delite izkušnje.