Jak vyrobit metan doma. DIY bioplynová stanice pro domácnost

28.08.2023

Mnoho majitelů domácností se obává, jak snížit náklady na vytápění, vaření a dodávky elektřiny. Některé z nich již vlastníma rukama postavily bioplynové stanice a částečně nebo úplně se izolovaly od dodavatelů energií. Ukazuje se, že získat téměř bezplatné palivo v soukromé domácnosti není příliš obtížné.

Co je bioplyn a jak jej lze využít?

Majitelé zemědělských usedlostí vědí: uložením jakéhokoli rostlinného materiálu, ptačího trusu a hnoje na hromadu můžete časem získat cenné organické hnojivo. Málokdo z nich ale ví, že biomasa se nerozkládá sama od sebe, ale vlivem různých bakterií.

Zpracováním biologického substrátu tyto drobné mikroorganismy uvolňují odpadní produkty, včetně plynné směsi. Většina z toho (asi 70 %) je metan – stejný plyn, který hoří v hořácích domácích kamen a topných kotlů.

Myšlenka použití takových ekologických paliv pro různé ekonomické potřeby není nová. Zařízení na jeho extrakci se používalo ve staré Číně. Sovětští inovátoři také v 60. letech minulého století zkoumali možnost využití bioplynu. Ale tato technologie zažila skutečné oživení na počátku roku 2000. V současné době jsou bioplynové stanice aktivně využívány v Evropě a USA pro vytápění domácností a další potřeby.

Jak funguje bioplynová stanice?

Princip činnosti zařízení na výrobu bioplynu je poměrně jednoduchý:

Biomasa zředěná vodou se naloží do uzavřené nádoby, kde začne „kvasit“ a uvolňovat plyny;
obsah nádrže se pravidelně aktualizuje - bakterie zpracované suroviny se vypouštějí a přidávají čerstvé (v průměru cca 5-10 % denně);
Plyn nahromaděný v horní části nádrže je přiváděn speciální trubkou do sběrače plynu a poté do domácích spotřebičů.

Schéma bioplynové stanice.

Jaké suroviny jsou vhodné pro bioreaktor?

Zařízení na výrobu bioplynu jsou rentabilní pouze tam, kde dochází k dennímu doplňování čerstvé organické hmoty – kejdy nebo trusu hospodářských zvířat a drůbeže. Do bioreaktoru můžete také přidat nasekanou trávu, nať, listí a domovní odpad (zejména slupky ze zeleniny).

Účinnost instalace do značné míry závisí na typu nakládané suroviny. Bylo prokázáno, že při stejné hmotnosti se nejvyšší výtěžnost bioplynu získá z prasečí kejdy a krůtího trusu. Na druhé straně kravské exkrementy a silážní odpad produkují při stejném zatížení méně plynu.

Využití biosurovin pro vytápění domácností.

Co nelze v bioplynové stanici použít?

Existují faktory, které mohou výrazně snížit aktivitu anaerobních bakterií, nebo dokonce zcela zastavit proces výroby bioplynu. Suroviny obsahující:

antibiotika;
plíseň;
syntetické detergenty, rozpouštědla a další „chemikálie“;
pryskyřice (včetně pilin z jehličnatých stromů).

Je neefektivní používat již hnijící hnůj – nakládat lze pouze čerstvý nebo předsušený odpad. Suroviny by také neměly být podmáčené - ukazatel 95% je již považován za kritický. K biomase je však ještě potřeba přidat malé množství čisté vody, aby se usnadnilo její nakládání a urychlil proces fermentace. Hnůj a odpad se ředí na konzistenci řídké krupicové kaše.

Bioplynová stanice pro domácnost

Dnes průmysl již vyrábí zařízení na výrobu bioplynu v průmyslovém měřítku. Jejich pořízení a instalace je nákladná, taková zařízení v domácnostech se vrátí nejdříve za 7-10 let, pokud jsou ke zpracování použity velké objemy organické hmoty. Zkušenosti ukazují, že v případě potřeby může zručný majitel postavit malou bioplynovou stanici pro soukromý dům vlastníma rukama a z nejdostupnějších materiálů.

Příprava zpracovatelského bunkru

Nejprve budete potřebovat hermeticky uzavřenou válcovou nádobu. Můžete samozřejmě použít velké hrnce nebo varny, ale jejich malý objem neumožní dosáhnout dostatečné produkce plynu. Proto se pro tyto účely nejčastěji používají plastové sudy o objemu 1 m³ až 10 m³.

Můžete si jeden vyrobit sami. PVC desky jsou komerčně dostupné, při dostatečné pevnosti a odolnosti vůči agresivnímu prostředí je lze snadno svařit do konstrukce požadované konfigurace. Jako bunkr lze použít i kovový sud dostatečného objemu. Je pravda, že budete muset provést antikorozní opatření - zakryjte ji uvnitř i venku barvou odolnou proti vlhkosti. Pokud je nádrž vyrobena z nerezové oceli, není to nutné.

Systém výfuku plynu

Výstupní potrubí plynu je namontováno v horní části sudu (obvykle ve víku) - zde se podle fyzikálních zákonů hromadí. Napojeným potrubím je bioplyn přiváděn do vodního uzávěru, dále do akumulační nádrže (volitelně pomocí kompresoru do válce) a do domácích spotřebičů. Doporučuje se také nainstalovat vypouštěcí ventil vedle výstupu plynu - pokud se tlak uvnitř nádrže příliš zvýší, uvolní přebytečný plyn.

Systém dodávky a vykládky surovin

Pro zajištění kontinuální produkce plynné směsi je nutné bakterie v substrátu neustále (denně) „krmit“, to znamená přidávat čerstvý hnůj nebo jinou organickou hmotu. Z bunkru se zase musí odstranit již zpracované suroviny, aby nezabíraly užitečné místo v bioreaktoru.

K tomu jsou v hlavni vytvořeny dva otvory - jeden (pro vyložení) téměř u dna, druhý (pro naložení) výše. Do nich se přivařují (pájejí, lepí) trubky o průměru minimálně 300 mm. Plnicí potrubí je nasměrováno nahoru a opatřeno nálevkou a odtok je uspořádán tak, aby bylo vhodné sbírat zpracovanou kejdu (lze ji později použít jako hnojivo). Spoje jsou utěsněny.

Topení

Tepelná izolace bunkru.

Pokud je bioreaktor instalován venku nebo v nevytápěné místnosti (což je nutné z bezpečnostních důvodů), pak musí být opatřen tepelnou izolací a ohřevem substrátu. První podmínky je dosaženo „obalením“ hlavně jakýmkoli izolačním materiálem nebo zahloubením do země.

Pokud jde o vytápění, můžete zvážit různé možnosti. Někteří řemeslníci instalují trubky, kterými cirkuluje voda z topného systému, a instalují je podél stěn sudu ve formě cívky. Jiní umístí reaktor do větší nádrže s vodou uvnitř, vyhřívanou elektrickými ohřívači. První možnost je pohodlnější a mnohem ekonomičtější.

Pro optimalizaci provozu reaktoru je nutné udržovat teplotu jeho obsahu na určité úrovni (nejméně 38⁰C). Pokud však stoupne nad 55 °C, pak se plynotvorné bakterie jednoduše „uvaří“ a proces fermentace se zastaví.

Systém míchání

Jak ukazuje praxe, v konstrukcích ruční míchadlo jakékoli konfigurace výrazně zvyšuje účinnost bioreaktoru. Osa, ke které jsou lopatky „mixéru“ přivařeny (přišroubovány), je odstraněna přes víko sudu. Poté se na něj nasadí klika brány a otvor se pečlivě utěsní. Ne vždy však domácí řemeslníci fermentory takovými zařízeními vybavují.

Výroba bioplynu

Po připravené instalaci se do ní naloží biomasa naředěná vodou v poměru přibližně 2:3. Velký odpad je nutné rozdrtit – maximální velikost frakce by neměla přesáhnout 10 mm. Poté se víko uzavře – stačí jen počkat, až směs začne „kvasit“ a uvolňovat bioplyn. Za optimálních podmínek je první dodávka paliva pozorována několik dní po naložení.

Skutečnost, že se plyn „nastartoval“, lze posoudit podle charakteristického bublání ve vodním uzávěru. Současně by měla být hlaveň zkontrolována na těsnost. To se provádí pomocí běžného mýdlového roztoku - naneste jej na všechny spoje a pozorujte, zda se objevují bubliny.

První aktualizace biosurovin by měla být provedena zhruba za dva týdny. Po nasypání biomasy do nálevky vyteče z výstupního potrubí stejný objem odpadní organické hmoty. Poté se tento postup provádí denně nebo každé dva dny.

Jak dlouho výsledný bioplyn vydrží?

V malé farmě nebude bioplynová stanice absolutní alternativou zemního plynu a dalších dostupných zdrojů energie. Například s použitím zařízení s kapacitou 1 m³ získáte palivo pouze na několik hodin vaření pro malou rodinu.

Ale s bioreaktorem o objemu 5 m³ je již možné vytápět místnost o ploše 50 m², ale její provoz bude nutné udržovat každodenním nakládáním surovin o hmotnosti alespoň 300 kg. K tomu je potřeba mít na farmě asi deset prasat, pět krav a pár desítek kuřat.

Řemeslníci, kterým se podařilo samostatně vyrobit fungující bioplynové stanice, sdílejí videa s mistrovskými kurzy na internetu:

Požadované povinné materiály:

dvě nádoby;
spojovací potrubí;
ventily;
plynový filtr;
prostředky zajišťující těsnost (lepidlo, pryskyřice, tmel atd.);

Žádoucí:

míchadlo s elektromotorem;
senzor teploty;
tlakoměr;

Níže uvedená sekvence je vhodná pro jižní oblasti. Pro provoz za jakýchkoli podmínek by měl přibýt systém ohřevu reaktoru, který zajistí ohřev nádoby na 40 stupňů Celsia a zvýší tepelnou izolaci například obestavěním konstrukce skleníkem. Je vhodné zakrýt skleník černou fólií. Dále je vhodné potrubí doplnit o zařízení na odvod kondenzátu.

Vytvoření jednoduché bioplynové stanice:

Vytvořte úložný kontejner. Vybereme nádrž, kde se bude výsledný bioplyn skladovat. Nádrž je upevněna ventilem a vybavena manometrem. Pokud je spotřeba plynu konstantní, pak není potřeba plynojem.
Izolujte konstrukci uvnitř jámy.
Nainstalujte potrubí. Do jámy položte potrubí pro nakládání surovin a vykládání kompostového humusu. V nádrži reaktoru je vytvořen vstupní a výstupní otvor. Reaktor je umístěn v jámě. K otvorům jsou připojeny trubky. Trubky jsou pevně zajištěny pomocí lepidla nebo jiných vhodných prostředků. Průměry potrubí menší než 30 cm přispějí k jejich ucpání. Místo nakládky by mělo být zvoleno na slunné straně.
Nainstalujte poklop. Rektor, vybavený poklopem, usnadňuje opravy a údržbu. Poklop a nádoba reaktoru by měly být utěsněny pryží. Můžete také nainstalovat snímače teploty, tlaku a hladiny surovin.
Vyberte kontejner pro bioreaktor. Vybraná nádoba musí být odolná - protože fermentace uvolňuje velké množství energie; mít dobrou tepelnou izolaci; být vzduch a vodotěsný. Nejlépe se hodí nádoby ve tvaru vejce. Pokud je stavba takového reaktoru problematická, pak by byla dobrou alternativou válcová nádoba se zaoblenými hranami. Nádoby čtvercového tvaru jsou méně účinné, protože ztvrdlá biomasa se hromadí v rozích, což ztěžuje fermentaci.
Připravte jámu.
Vyberte místo pro montáž budoucí instalace. Je vhodné vybrat si místo dostatečně daleko od domu a tak, abyste mohli vykopat jámu. Umístění do jámy vám umožní výrazně ušetřit na tepelné izolaci pomocí levných materiálů, jako je jíl.
Zkontrolujte těsnost výsledné konstrukce.
Spusťte systém.
Přidejte suroviny. Počkáme asi dva týdny, než proběhnou všechny potřebné procesy Nezbytnou podmínkou spalování plynu je zbavení se oxidu uhličitého. K tomu poslouží běžný filtr z železářství. Domácí filtr je vyroben z 30 cm dlouhého kusu plynového potrubí naplněného suchým dřevem a kovovými hoblinami.

Složení a typy

Bioplyn je plyn získaný jako výsledek třífázového biochemického procesu na biomase, který probíhá v uzavřených podmínkách.

Proces rozkladu biomasy je sekvenční: nejprve je vystavena hydrolytickým bakteriím, poté kyselinotvorným bakteriím a nakonec bakteriím tvořícím metan. Materiál pro mikroorganismy v každém stupni je produktem činnosti předchozího stupně.

Na výstupu vypadá přibližné složení bioplynu takto:

methan (50 až 70 %);
oxid uhličitý (30 až 40 %);
sirovodík (-2 %);
vodík (-1 %);
amoniak (~1 %);

Přesnost proporcí je ovlivněna použitými surovinami a technologií výroby plynu. Metan má potenciál ke spalování, čím vyšší je jeho procento, tím lépe.

Starověké kultury staré více než tři tisíce let (Indie, Persie nebo Asýrie) mají zkušenosti s používáním hořlavého bažinového plynu. Vědecký základ se vytvořil mnohem později. Chemický vzorec metanu CH 4 objevil vědec John Dalton a přítomnost metanu v bažinatém plynu objevil Humphry Davy. Druhá světová válka sehrála hlavní roli v rozvoji alternativního energetického průmyslu a vyžadovala, aby válčící strany měly obrovskou potřebu energetických zdrojů.

Vlastnictví obrovských zásob ropy a zemního plynu ze strany SSSR vedlo k nedostatečné poptávce po dalších technologiích výroby energie, studium bioplynu bylo předmětem zájmu především akademické vědy. V tuto chvíli se situace natolik změnila, že kromě průmyslové výroby různých druhů paliv si bioplynovou stanici pro své účely může vytvořit každý.

Instalační zařízení

– soubor zařízení určených k výrobě bioplynu z organických surovin.

Podle druhu dodávané suroviny se rozlišují tyto typy bioplynových stanic:

s porcovaným krmením;
s nepřetržitým podáváním;

Bioplynové stanice se stálým přísunem surovin jsou efektivnější.

Podle typu zpracování suroviny:

Žádné automatické míchání surovin a udržování požadované teploty - komplexy s minimálním vybavením, vhodné pro malé farmy (schéma 1).
S automatickým mícháním, ale bez udržování požadované teploty – slouží i malým farmám, efektivněji než předchozí typ.
S podporou požadované teploty, ale bez automatického míchání.
S automatickým mícháním surovin a teplotní podporou.

Princip činnosti

Proces přeměny organických surovin na bioplyn se nazývá fermentace. Suroviny se nakládají do speciální nádoby, která zajišťuje spolehlivou ochranu biomasy před kyslíkem. Děj, ke kterému dochází bez zásahu kyslíku, se nazývá anaerobní.

Pod vlivem speciálních bakterií začíná v anaerobním prostředí probíhat fermentace. Jak fermentace postupuje, surovina se pokryje krustou, která se musí pravidelně ničit. Zničení se provádí důkladným promícháním.

Obsah je nutné promíchat alespoň dvakrát denně, aniž by došlo k porušení těsnosti procesu. Kromě odstranění kůry umožňuje míchání rovnoměrně distribuovat kyselost a teplotu uvnitř organické hmoty. V důsledku těchto manipulací vzniká bioplyn.

Výsledný plyn se shromažďuje v plynové nádrži a odtud je potrubím přiváděn ke spotřebiteli. Biohnojiva získaná po zpracování vstupní suroviny lze použít jako potravinovou přísadu pro zvířata nebo přidat do půdy. Toto hnojivo se nazývá kompostový humus.

Bioplynová stanice obsahuje následující prvky:

homogenizační nádrž;
reaktor;
míchadla;
zásobník (plynojem);
komplex vytápění a míchání vody;
plynový komplex;
čerpací komplex;
oddělovač;
kontrolní senzory;
Instrumentace a automatizace s vizualizací;
bezpečnostní systém;

Příklad zařízení na výrobu bioplynu průmyslového typu je znázorněn na obrázku 2.

Použité suroviny

Při rozkladu jakékoli živočišné nebo rostlinné hmoty se v různé míře uvolní hořlavý plyn. Směsi různého složení se dobře hodí pro suroviny: hnůj, sláma, tráva, různé odpady atd. Chemická reakce vyžaduje vlhkost 70 %, proto je třeba surovinu ředit vodou.

Přítomnost čisticích prostředků, chlóru a pracích prášků v organické biomase je nepřijatelná, protože narušují chemické reakce a mohou poškodit reaktor. Do reaktoru nejsou vhodné ani suroviny s pilinami z jehličnatých stromů (s obsahem pryskyřic), s vysokým podílem ligninu a překračujícím práh vlhkosti 94 %.

Zelenina. Rostlinné suroviny jsou vynikající pro výrobu bioplynu. Čerstvá tráva dává maximální výtěžnost paliva - z tuny suroviny se získá asi 250 m 3 plynu s podílem metanu 70 %. Kukuřičná siláž je o něco menší - 220 m3. Řepné natě – 180 m3.

Jako biomasu lze použít téměř jakoukoli rostlinu, seno nebo řasu. Nevýhodou aplikace je délka výrobního cyklu. Proces získávání bioplynu trvá až dva měsíce. Suroviny musí být jemně mleté.

Zvíře. Odpad ze zpracovatelských závodů, mlékáren, jatek atd. Vhodné pro bioplynovou stanici. Maximální výtěžnost paliva zajišťují živočišné tuky - 1500 m 3 bioplynu s podílem metanu 87 %. Hlavní nevýhodou je nedostatek. Živočišné suroviny musí být také mleté.

Exkrementy. Hlavní výhodou hnoje je jeho levnost a snadná dostupnost. Nevýhoda – množství a kvalita bioplynu je nižší než z jiných druhů surovin. Koňské a kravské exkrementy lze okamžitě zpracovat. Výrobní cyklus bude trvat přibližně dva týdny a vyprodukuje výkon 60 m3 s 60% obsahem metanu.

Slepičí a prasečí hnůj nelze použít přímo, protože jsou toxické. Pro zahájení fermentačního procesu je třeba je smíchat se siláží. Mohou být také použity lidské odpadní produkty, ale odpadní vody nejsou vhodné, protože obsah fekálií je nízký.

Schémata práce

Schéma 1 – bioplynová stanice bez automatického míchání surovin:

Schéma 2 – průmyslová bioplynová stanice:

Na závěr uvádíme seznam užitečných informací, které vám pomohou vyhnout se dalším problémům při vytváření bioplynové stanice:

Praxe říká, že k vytápění obytného prostoru o rozloze 50 m2 je potřeba spotřebovat 3,5 m3 plynu za hodinu.
Není vhodné používat bioplyn přímo k vaření, protože se může změnit chuť.
Je nutné zabránit tomu, aby se do surovin dostaly pevné předměty (matice, šrouby atd.), protože by mohlo dojít ke znehodnocení zařízení.

Aby bioplyn hořel stabilně, musí splňovat určité normy:

obsah metanu alespoň 65 % (optimální obsah od 90 do 95 %);
neměla by tam být žádná vodní pára, vodík a oxid uhličitý;
normální tlak přívodu plynu 12,5 bar;

Pokud plyn vlivem tlakového rázu nebo z jiných důvodů vypadne a jeho dodávka bude pokračovat, může to mít tragické následky. Proto by se mělo používat moderní vybavení se senzory pro monitorování plynu.

Levný zdroj energie si můžete pořídit sami, doma – stačí si sestavit bioplynovou stanici. Pokud rozumíte principu jeho fungování a struktury, pak to není těžké. Směs, kterou vyrábí, obsahuje velké množství metanu (v závislosti na nakládané surovině - až 70 %), takže má široké uplatnění.

Doplňování lahví automobilů na plyn jako palivo do topných kotlů není úplným výčtem všech možných možností použití hotového výrobku. Náš příběh je o tom, jak nainstalovat bioplynovou stanici vlastníma rukama.

Existuje několik provedení jednotky. Při výběru konkrétního inženýrského řešení musíte pochopit, jak je tato instalace vhodná pro místní podmínky. Toto je hlavní kritérium pro posouzení proveditelnosti instalace. Navíc máte své vlastní schopnosti, to znamená, jaký druh surovin a v jakém objemu můžete použít, co můžete dělat vlastníma rukama.

Bioplyn vzniká rozkladem organické hmoty, ale jeho „výtěžnost“ (v objemovém vyjádření), a tedy i účinnost zařízení, závisí na tom, co přesně je do něj naloženo. Tabulka poskytuje relevantní informace (orientační údaje), které pomohou určit volbu konkrétního inženýrského řešení. Hodila by se i nějaká vysvětlující grafika.

Možnosti designu

S ručním nakládáním surovin, bez zahřívání a míchání

Pro domácí použití je tento model považován za nejvhodnější. Při kapacitě reaktoru 1 až 10 m³ bude denně potřeba přibližně 50–220 kg hnoje. Z toho je třeba vycházet při rozhodování o velikosti nádoby.

Instalace je instalována v zemi, takže bude vyžadovat malou jámu. Umístění na místě je vybráno v souladu s jeho vypočítanými rozměry. Složení a účel všech prvků obvodu není těžké pochopit.

Funkce instalace

Po instalaci reaktoru na místě je nutné zkontrolovat jeho těsnost. Poté musí být kov natřen (nejlépe mrazuvzdornou kompozicí) a izolován.

K odstraňování odpadu dochází přirozeně – buď během procesu přidávání nové dávky, nebo při přebytku plynu v reaktoru s uzavřeným ventilem. Kapacita sběrné nádoby na odpad by proto neměla být menší než kapacita pracovní.
Navzdory jednoduchosti zařízení a atraktivitě pro montáž svépomocí, vzhledem k tomu, že není zajištěno míchání a ohřev hmoty, je vhodné tuto možnost instalace provozovat v oblastech s mírným klimatem, tj. na jihu Ruska. Ačkoli s vysoce kvalitní tepelnou izolací, v podmínkách, kde jsou hluboké vrstvy podzemní vody, je tento design docela vhodný pro střední zónu.

Bez zahřívání, ale za míchání

Téměř to samé, jen malá úprava, která výrazně zvyšuje výkon instalace.

Jak vytvořit mechanismus? Pro někoho, kdo si to sestavil třeba vlastníma rukama, to není problém. V reaktoru bude nutné namontovat hřídel s lopatkami. Proto je nutné instalovat opěrná ložiska. Jako převodový článek mezi hřídelí a pákou je dobré použít řetěz.

Bioplynovou stanici lze provozovat téměř ve všech regionech s výjimkou severních regionů. Na rozdíl od předchozího modelu ale vyžaduje dohled.

Míchání + ohřev

Tepelné působení na biomasu zvyšuje intenzitu v ní probíhajících rozkladných a fermentačních procesů. Bioplynová jednotka je univerzálnější v použití, protože může pracovat ve dvou režimech - mezofilním a termofilním, to znamená v rozsahu teplot (přibližně) 25 - 65 ºС (viz grafy výše).

Ve výše uvedeném schématu běží kotel na výsledný plyn, i když to není jediná možnost. Ohřev biomasy lze provádět různými způsoby, v závislosti na tom, jak je pro majitele výhodnější jej organizovat.

Automatické možnosti

Rozdíl mezi tímto schématem je v tom, že je připojen k instalaci. To vám umožňuje akumulovat zásoby plynu, spíše než jej okamžitě používat pro zamýšlený účel. Snadné použití je také způsobeno tím, že téměř jakýkoli teplotní režim je vhodný pro intenzivní fermentaci.

Tato instalace je ještě produktivnější. Při podobném objemu reaktoru je schopen zpracovat až 1,3 tuny surovin za den. Za to může nakládání, míchání - pneumatika. Výstupní kanál umožňuje odvoz odpadu buď do bunkru pro krátkodobé uskladnění, nebo do mobilních kontejnerů k okamžitému odvozu. Například na hnojení polí.

Tyto varianty bioplynových stanic jsou jen stěží vhodné pro domácí použití. Jejich instalace, zejména vlastními rukama, je mnohem obtížnější. Ale pro malou farmu je to dobré řešení.

Mechanizovaná bioplynová stanice

Rozdíl od předchozích modelů je v přídavné nádrži, ve které dochází k předběžné přípravě hmoty suroviny.

Stlačený bioplyn je přiváděn do násypky a poté do reaktoru. Používá se také k vytápění.

Jediná věc, která je nezbytná při montáži jakékoli z instalací vlastníma rukama, jsou přesné technické výpočty. Možná se budete muset poradit s odborníkem. Jinak je vše celkem jednoduché. Pokud se alespoň jeden ze čtenářů začne o bioplynovou jednotku zajímat a sám si ji nainstaluje, pak autor na tomto článku nepracoval nadarmo. Hodně štěstí!

Farmy potřebují palivo pro topné systémy, výrobu elektřiny a další každodenní potřeby. Vzhledem k tomu, že ceny energií rok od roku neustále rostou, každý majitel domu nebo malé firmy se alespoň jednou zamyslel nad tím, jak si bioplyn vyrobit doma.

Bioplynové stanice se stále častěji používají na farmách, což jim umožňuje ušetřit peníze za vytápění

Bioplynová stanice pro soukromý dům vám umožňuje organizovat výrobu bioplynu přímo na vašem dvoře, což řeší problém paliva. Vzhledem k tomu, že značné procento obyvatel vesnice má dovednosti v práci se svářecím a instalatérským nářadím, zdá se být otázka vlastní výroby závodu na výrobu plynu logická. Tímto způsobem můžete ušetřit nejen na práci, ale také na materiálech, pokud použijete improvizované prostředky.

Co je bioplyn a jak vzniká: získávání a výroba

Bioplyn je látka vznikající při fermentaci organického odpadu, která obsahuje metan v dostatečném množství, aby mohl být použit jako palivo. Při spalování bioplyn uvolňuje teplo, které stačí na vytápění domu nebo natankování paliva do auta. zdrojem energie je hnůj, který je snadno dostupný a levný nebo dokonce zdarma, mluvíme-li o chovu hospodářských zvířat nebo velké soukromé farmě.

Bioplyn je ekologické biopalivo, které si můžete vyrobit vlastníma rukama, biologický plyn souvisí se zemním plynem. Plyn se vyrábí zpracováním odpadu anaerobními bakteriemi. Fermentace probíhá v bezvzduchové nádobě zvané bioreaktor. Rychlost produkce bioplynu závisí na množství odpadu naloženého do biogenerátoru. Vlivem bakterií se ze suroviny uvolňuje směs metanu a oxidu uhličitého s příměsí dalších plynných látek. Vzniklý plyn se z bioreaktoru odvádí, čistí a používá pro vlastní potřebu. Zpracované suroviny se po dokončení procesu stávají hnojivem, které se používá ke zlepšení úrodnosti půdy. Produkce bioplynu je výhodná pro podniky zabývající se chovem hospodářských zvířat, které mají volný přístup k hnoji a dalšímu organickému odpadu.

Výhody spalování paliva z hnoje (farmářské hnojivo) pro vytápění: elektřina z metanu

Mezi výhody bioplynu jako paliva patří:

Efektivní a ekologická recyklace odpadu
Dostupnost surovin pro výrobu plynu ve venkovských oblastech
Možnost organizovat uzavřený cyklus bezodpadové výroby plynu a hnojiv z hnoje
Nevyčerpatelný, samoobnovitelný zdroj surovin

Jak postavit bioreaktor (instalaci) vlastníma rukama

Bioplynové stanice, které vyrábějí plyn z hnoje, lze snadno sestavit vlastníma rukama na vašem vlastním místě. Před sestavením bioreaktoru pro zpracování hnoje stojí za to nakreslit výkresy a pečlivě prostudovat všechny nuance, protože nádoba obsahující velké množství výbušného plynu může být zdrojem velkého nebezpečí, pokud je používána nesprávně nebo pokud jsou chyby v návrhu instalace.

Schéma výroby bioplynu

Kapacita bioreaktoru se vypočítává na základě množství suroviny, která se používá k výrobě metanu. Aby byly provozní podmínky optimální, je kapacita reaktoru naplněna odpadem alespoň ze dvou třetin. Pro tyto účely se používá hluboká jáma. Pro zajištění vysoké těsnosti jsou stěny jámy vyztuženy betonem nebo vyztuženy plastem a někdy jsou do jámy instalovány betonové prstence. Povrch stěn je ošetřen roztoky proti vlhkosti. Těsnost je nezbytnou podmínkou pro efektivní provoz instalace. Čím lépe je nádoba izolována, tím vyšší je kvalita a množství. Kromě toho jsou produkty rozkladu odpadu jedovaté a v případě úniku mohou být zdraví škodlivé.

V odpadní nádobě je instalováno míchadlo. Zodpovídá za promíchávání odpadu při fermentaci, zabraňuje nerovnoměrnému rozložení surovin a tvorbě kůrky. V návaznosti na míchačku je do hnoje instalována drenážní konstrukce, která usnadňuje odvod plynu do skladovací nádrže a zabraňuje úniku. Plyn je nutné odstranit z bezpečnostních důvodů a také pro zlepšení kvality hnojiv zbývajících v reaktoru po zpracování. Ve spodní části reaktoru je vytvořen otvor pro. Otvor je opatřen těsným víkem, aby zařízení zůstalo utěsněno.

Jak zajistit aktivní fermentaci biomasy doma pomocí generátoru a dalších zařízení: zpracování odpadu, složení a extrakce

Aby proces zpracování v bioreaktoru probíhal rychleji, je nutný ohřev. Okolní teplota je dostatečná pro zpracování hnoje bez cizí pomoci. Ale za nepříznivých povětrnostních podmínek v zimě potřebuje minibioplynová stanice další zdroj tepla, jinak je výroba plynu nemožná. Aby bakterie přeměnily odpad na plyn, musí být teplota v reaktoru vyšší než 38 stupňů Celsia. Není těžké získat bioplyn vlastníma rukama, hlavní věcí je znát určitá pravidla výroby.

Nádoba je vyhřívána pomocí spirály, která je umístěna pod reaktorem, nebo instalací elektrických ohřívačů pro přímý ohřev zásobníku. , které zpracovávají odpad na plyn, jsou již v surovinách. Pro aktivaci mikroorganismů a zahájení procesu výroby bioplynu musí být teplota v nádobě dostatečná pro fermentaci. Pro snadnější kontrolu dodržování teplotních podmínek je k reaktoru připojen automatický ohřev. Ohřeje nádobu, když je do ní vloženo palivo, na požadovanou teplotu a vypne ohřev, když je dosaženo požadované značky na teploměru. Zařízení pro regulaci teploty, které lze snadno najít v obchodě s plynovými zařízeními, zvládne roli automatického ohřívače.

Modul řízení teploty. Lze jej zakoupit v každém železářství

Správné odstranění plynu z bioreaktoru: výkresy, použití technologie

Pro snadné odstranění vzniklého plynu z nádrže jsou bioplynové stanice vybaveny řadou zařízení:

Svisle uspořádané plastové trubky s velkým počtem otvorů pro usnadnění oddělení plynu od suroviny. Horní část potrubí by měla vyčnívat nad odpadní hmotu, aby mohl plyn volně unikat.
Film položený přes nádobu a vytvářející jakýsi skleníkový efekt. Udržuje požadovanou teplotu uvnitř nádoby a také zabraňuje mísení plynu se vzduchem.

Někdy je kontejner zakryt kopulí z betonu nebo jiného materiálu. Aby taková kopule pod tlakem vznikajícího plynu neodletěla, je pečlivě připevněna ke konstrukci a svázána kabely.
V horní části reaktoru je umístěno výfukové potrubí plynu. Trubka je vybavena těsným uzamykacím mechanismem, aby nenarušila těsnost konstrukce. Nově uvolněný bioplyn, vstupující do výstupního potrubí, je nasycen vodní párou a obsahuje mnoho nečistot. vzniká kondenzací: při ochlazení na okolní teplotu se voda ve formě kondenzace usazuje na stěnách potrubí. Aby se zabránilo korozi, je výtlačné potrubí instalováno tak, aby usnadnilo odvod kondenzátu přes odlučovač.
Pro odstranění sirovodíkových nečistot z bioplynu je na cestě do skladu instalován filtr ze speciálně upraveného aktivního uhlí, ve kterém je směs oxidována na síru a ukládána do sorbentu.

PODÍVEJTE SE NA VIDEO

Samostatně sestavená bioplynová stanice, která doma zpracovává hnůj na bioplyn, výrazně snižuje náklady na vytápění a elektřinu. Taková instalace sníží náklady na poskytování tepla v soukromém domě, sníží náklady na zemědělské produkty, čímž se zvýší ziskovost farmy. – schopnost přeměnit odpad na zdroj energie a alternativu k zemnímu plynu. Bioplyn je šetrný k životnímu prostředí a moderní.

Mezi důležité složky našeho života mají velký význam energetické zdroje, jejichž ceny téměř každý měsíc rostou. Každé zimní období dělá díru do rodinných rozpočtů a nutí je vynakládat náklady na vytápění, a tedy i palivo do kamen a kotlů. Ale co dělat, vždyť elektřina, plyn, uhlí nebo dříví stojí peníze a čím vzdálenější jsou naše domovy od velkých energetických dálnic, tím dražší bude topení... Zatím alternativní vytápění, nezávislé na jakýchkoli dodavatelích a tarifech , lze postavit na bioplyn, jehož těžba nevyžaduje geologický průzkum, vrtání studní, ani drahé čerpací zařízení.

Bioplyn lze získat téměř v domácích podmínkách, přičemž jsou vynaloženy minimální, rychle se návratné náklady – většinu odpovědí na toto téma obsahuje tento článek.

Vytápění bioplynem - historie

Zájem o hořlavý plyn vzniklý v bažinách během teplého ročního období se objevil mezi našimi vzdálenými předky - vyspělé kultury Indie, Číny, Persie a Asýrie experimentovaly s bioplynem před více než 3 tisíci lety. Ve stejných dávných dobách, v kmenové Evropě, si alemanští Švábové všimli, že plyn vypouštěný v bažinách dobře hoří – používali ho k vytápění svých chatrčí, dodávali jim plyn koženými trubkami a spalovali je v ohništích. Švábové považovali bioplyn za „dech draků“, o kterých věřili, že žijí v bažinách.

O staletí a tisíciletí později se bioplyn dočkal svého druhého objevu – v 17. a 18. století mu věnovali pozornost hned dva evropští vědci. Slavný chemik své doby Jan Baptista van Helmont zjistil, že rozkladem jakékoli biomasy vzniká hořlavý plyn, a slavný fyzik a chemik Alessandro Volta stanovil přímou souvislost mezi množstvím biomasy, ve které probíhají rozkladné procesy, a množstvím biomasy. uvolněného bioplynu. V roce 1804 anglický chemik John Dalton objevil vzorec pro metan a o čtyři roky později jej objevil Angličan Humphry Davy jako součást bažinového plynu Zájem o praktické využití bioplynu vznikl s rozvojem plynového pouličního osvětlení – na konci r. 19. století byly ulice jedné čtvrti anglického města Exeter osvětleny plynem získaným ze sběrače odpadních vod.

Ve 20. století energetické nároky způsobené 2. světovou válkou donutily Evropany hledat alternativní zdroje energie. Bioplynové stanice, ve kterých se vyráběl plyn z hnoje, se rozšířily v Německu a Francii a částečně i ve východní Evropě. Po vítězství zemí protihitlerovské koalice se však na bioplyn zapomnělo - elektřina, zemní plyn a ropné produkty zcela pokryly potřeby průmyslu i obyvatel.

Dnes se postoj k alternativním zdrojům energie dramaticky změnil – staly se zajímavými, protože náklady na konvenční zdroje energie se rok od roku zvyšují. Bioplyn je ve své podstatě skutečným způsobem, jak se vyhnout tarifům a nákladům na klasické zdroje energie, získat vlastní zdroj paliva, pro jakýkoli účel a v dostatečném množství.

Největší počet bioplynových stanic byl vytvořen a provozován v Číně: 40 milionů zařízení středního a nízkého výkonu, objem vyrobeného metanu je asi 27 miliard m3 ročně.

Bioplyn - co to je

Jedná se o směs plynů skládající se převážně z metanu (obsah od 50 do 85 %), oxidu uhličitého (obsah od 15 do 50 %) a dalších plynů v mnohem menších procentech. Bioplyn je produkován týmem tří druhů bakterií, které se živí biomasou – hydrolytické bakterie, které produkují potravu pro kyselinotvorné bakterie, které zase poskytují potravu bakteriím produkujícím metan, které tvoří bioplyn.

Fermentace původního organického materiálu (například hnoje), jehož produktem bude bioplyn, probíhá bez přístupu vnější atmosféry a nazývá se anaerobní. Jiný produkt takového kvašení, zvaný kompostový humus, dobře znají obyvatelé venkova, kteří jej využívají k hnojení polí a zeleninových zahrad, ale bioplyn a tepelná energie vyrobená v kompostech se většinou nevyužívá – a marně!

Jaké faktory určují výtěžnost bioplynu s vyšším obsahem metanu?

V první řadě záleží na teplotě. Čím vyšší je teplota jejich prostředí, tím vyšší je aktivita bakterií fermentujících organickou hmotu, při teplotách pod nulou se fermentace zpomaluje nebo úplně zastaví. Z tohoto důvodu je produkce bioplynu nejčastější v zemích Afriky a Asie, které se nacházejí v subtropech a tropech. V ruském klimatu bude výroba bioplynu a úplný přechod na něj jako na alternativní palivo vyžadovat tepelnou izolaci bioreaktoru a zavádění teplé vody do hmoty organické hmoty, když teplota vnější atmosféry klesne pod nulu. organický materiál umístěný v bioreaktoru musí být biologicky odbouratelný, je nutné jej zavést obsahuje značné množství vody - až 90 % hmoty organické hmoty. Důležitým bodem bude neutralita organického prostředí, nepřítomnost složek, které zabraňují rozvoji bakterií, jako jsou čisticí a čisticí prostředky, a případná antibiotika v jeho složení. Bioplyn lze získat téměř z jakéhokoli odpadu ekonomického a rostlinného původu, odpadních vod, hnoje atd.

Proces anaerobní fermentace organické hmoty nejlépe funguje při hodnotě pH v rozmezí 6,8-8,0 – vysoká kyselost zpomalí tvorbu bioplynu, protože bakterie budou zaneprázdněny konzumací kyselin a produkcí oxidu uhličitého, který neutralizuje kyselost.

Poměr dusíku a uhlíku v bioreaktoru je třeba vypočítat jako 1 ku 30 – v tomto případě bakterie dostanou potřebné množství oxidu uhličitého a obsah metanu v bioplynu bude nejvyšší.

Nejlepší výtěžnost bioplynu s dostatečně vysokým obsahem metanu je dosažena, je-li teplota ve fermentovatelné organické hmotě v rozmezí 32-35 °C, při nižších a vyšších teplotách se obsah oxidu uhličitého v bioplynu zvyšuje a jeho kvalita klesá. Bakterie produkující metan se dělí do tří skupin: psychrofilní, účinné při teplotách od +5 do +20 °C; mezofilní, jejich teplotní rozsah je od +30 do +42 °C; termofilní, pracující v režimu od +54 do +56 °C. Pro spotřebitele bioplynu jsou největšího zájmu mezofilní a termofilní bakterie, které fermentují organickou hmotu s vyšší výtěžností plynu.

Mezofilní fermentace je méně citlivá na změny teploty o několik stupňů od optimálního teplotního rozsahu a vyžaduje méně energie k ohřevu organického materiálu v bioreaktoru. Jeho nevýhodou oproti termofilní fermentaci je nižší výdej plynu, delší doba úplného zpracování organického substrátu (cca 25 dní) a výsledný rozložený organický materiál může obsahovat škodlivou flóru, protože nízká teplota v bioreaktoru nezajišťuje 100% sterilitu.

Zvyšování a udržování vnitroreaktorové teploty na úrovni přijatelné pro termofilní bakterie zajistí největší výtěžnost bioplynu, úplná fermentace organické hmoty proběhne za 12 dní, produkty rozkladu organického substrátu jsou zcela sterilní. Negativní vlastnosti: změna teploty o 2 stupně mimo rozsah přijatelný pro termofilní bakterie sníží výtěžnost plynu; vysoká potřeba vytápění, v důsledku toho - značné náklady na energii.

Obsah bioreaktoru je nutné 2x denně promíchat, jinak se na jeho povrchu vytvoří krusta vytvářející bariéru pro bioplyn. Kromě jeho eliminace umožňuje míchání vyrovnat teplotu a úroveň kyselosti uvnitř organické hmoty.V bioreaktorech s kontinuálním cyklem dochází k nejvyšší výtěžnosti bioplynu při současném vykládání organické hmoty, která prošla fermentací a nakládání objemu nové organické hmoty v množství rovnajícím se vyloženému objemu. V maloobjemových bioreaktorech, které se obvykle používají na farmách s dacha, je každý den nutné extrahovat a zavádět organickou hmotu v objemu přibližně rovném 5 % vnitřního objemu fermentační komory.

Výtěžnost bioplynu přímo závisí na typu organického substrátu umístěného v bioreaktoru (průměrné údaje na kg hmotnosti suchého substrátu jsou uvedeny níže):

koňský hnůj vyprodukuje 0,27 m3 bioplynu, obsah metanu 57 %;
dobytek produkuje 0,3 m3 bioplynu, obsah metanu 65 %;
čerstvý hnůj skotu vyprodukuje 0,05 m3 bioplynu s obsahem metanu 68 %;
kuřecí hnůj - 0,5 m3, obsah metanu v něm bude 60%;
vepřový hnůj - 0,57 m3, podíl metanu bude 70 %;
ovčí hnůj - 0,6 m3 s obsahem metanu 70 %;
pšeničná sláma - 0,27 m3, s 58% obsahem metanu;
kukuřičná sláma - 0,45 m3, obsah metanu 58 %;
tráva - 0,55 m3, se 70% obsahem metanu;
dřevěná zeleň - 0,27 m3, podíl metanu 58 %;
tuk - 1,3 m3, obsah metanu 88 %.

Bioplynové stanice

Tato zařízení se skládají z následujících hlavních prvků - reaktoru, násypky organické hmoty, výstupu bioplynu a násypky pro vykládání fermentované organické hmoty.

Podle typu konstrukce jsou bioplynové stanice následujících typů:

bez zahřívání a bez míchání fermentované organické hmoty v reaktoru;
bez zahřívání, ale s mícháním organické hmoty;
za zahřívání a míchání;
s ohřevem, s mícháním a se zařízeními, která umožňují řídit a řídit proces fermentace.

První typ bioplynové stanice je vhodný pro malou farmu a je určen pro psychrofilní bakterie: vnitřní objem bioreaktoru je 1-10 m3 (zpracování 50-200 kg hnoje za den), minimální vybavení, výsledný bioplyn není uloženo - okamžitě jde do domácích spotřebičů, které jej spotřebovávají. Tato instalace může být použita pouze v jižních oblastech, je navržena pro vnitřní teplotu 5-20 ° C.

Odstraňování fermentované (fermentované) organické hmoty se provádí současně s naložením nové šarže, expedice se provádí do kontejneru, jehož objem musí být stejný nebo větší než vnitřní objem bioreaktoru. Obsah nádoby se v ní skladuje až do zavedení do hnojené půdy. Provedení druhého typu je určeno i pro malé farmy, jeho produktivita je o něco vyšší než u bioplynových stanic prvního typu - je vybavena míchacím zařízením s ručním nebo mechanickým pohonem.

Třetí typ bioplynových stanic je kromě směšovacího zařízení vybaven nuceným ohřevem bioreaktoru, teplovodní kotel běží na alternativní palivo vyrobené bioplynovou stanicí. Produkci metanu v těchto zařízeních provádějí mezofilní a termofilní bakterie v závislosti na intenzitě ohřevu a úrovni teploty v reaktoru.

Poslední typ bioplynových stanic je nejsložitější a je určen pro více odběratelů bioplynu, konstrukce stanic obsahuje elektrický kontaktní tlakoměr, pojistný ventil, teplovodní kotel, kompresor (pneumatické míchání organické hmoty), přijímač, zásobník plynu, reduktor plynu a výstup pro nakládání bioplynu do dopravy. Tato zařízení fungují nepřetržitě, umožňují nastavení libovolné ze tří teplotních podmínek díky přesně nastavitelnému vytápění a výběr bioplynu probíhá automaticky.

DIY bioplynová stanice

Výhřevnost bioplynu vyrobeného v bioplynových stanicích je přibližně 5 500 kcal/m3, což je o něco méně než výhřevnost zemního plynu (7 000 kcal/m3). K vytopení 50 m2 obytného domu a hodinovému používání čtyřplotýnkových plynových kamen bude potřeba průměrně 4 m3 bioplynu.

Průmyslové závody na výrobu bioplynu nabízené na ruském trhu stojí od 200 000 rublů. - i přes jejich zjevně vysoké náklady stojí za zmínku, že tyto instalace jsou přesně kalkulovány podle objemu naloženého organického substrátu a jsou kryty zárukami výrobců.

Pokud dáváte přednost vytvoření bioplynové stanice sami, pak jsou další informace pro vás!

Bioreaktorová forma

Nejlepší tvar pro něj by byl oválný (ve tvaru vejce), ale postavit takový reaktor je extrémně obtížné. Válcový bioreaktor, jehož horní a spodní část jsou vyrobeny ve formě kužele nebo půlkruhu, bude jednodušší na konstrukci. Čtvercové nebo obdélníkové reaktory vyrobené z cihel nebo betonu budou neúčinné, protože... časem se v rozích vytvoří trhliny způsobené tlakem substrátu, v rozích se hromadí ztvrdlé úlomky organické hmoty narušující proces fermentace Ocelové nádrže bioreaktorů jsou vzduchotěsné, odolné vůči vysokému tlaku a nejsou tak těžké postavit. Jejich nevýhodou je špatná odolnost proti rzi, vyžadují nanesení ochranného nátěru, např. pryskyřice, na vnitřní stěny. Ocelový bioreaktor musí být zvenčí důkladně očištěn a natřen ve dvou vrstvách.

Bioreaktorové nádoby z betonu, cihel nebo kamene musí být zevnitř pečlivě potaženy vrstvou pryskyřice, která dokáže zajistit jejich účinnou nepropustnost pro vodu a plyn, odolá teplotám kolem 60 °C a agresi sirovodíku a organických kyselin. Kromě pryskyřice můžete k ochraně vnitřních povrchů reaktoru použít parafín, naředěný 4% motorovým olejem (nový) nebo petrolejem a zahřátý na 120-150°C - povrchy bioreaktoru je nutné zahřívat hořákem než na ně nanesete parafínovou vrstvu.

Při vytváření bioreaktoru můžete použít plastové nádoby, které nepodléhají korozi, ale pouze tvrdý plast s dostatečně pevnými stěnami. Měkký plast lze použít pouze v teplé sezóně, protože... S nástupem chladného počasí bude obtížné k němu připevnit izolaci a jeho stěny nejsou dostatečně pevné. Plastové bioreaktory lze použít pouze pro psychrofilní fermentaci organické hmoty.

Umístění bioreaktoru

Jeho umístění je plánováno v závislosti na dostupném prostoru na daném místě, dostatečné vzdálenosti od obytné zástavby, vzdálenosti od skládky odpadu, od míst umístění zvířat atd. Plánování pozemního, zcela nebo částečně ponořeného bioreaktoru závisí na hladině podzemní vody, vhodnosti zavádění a odstraňování organického substrátu do reaktorové nádrže. Optimální by bylo umístění reaktorové nádoby pod úroveň terénu - je dosaženo úspor na zařízení pro zavádění organického substrátu do reaktorové nádrže, výrazně se zvyšuje tepelná izolace, na kterou lze použít levné materiály (sláma, hlína).

Zařízení bioreaktoru

Nádrž reaktoru musí být vybavena poklopem, který lze použít k provádění oprav a údržby. Mezi tělo bioreaktoru a kryt poklopu je nutné položit pryžové těsnění nebo vrstvu tmelu. Je volitelné, ale velmi pohodlné, vybavit bioreaktor snímačem teploty, vnitřního tlaku a hladiny organického substrátu.

Tepelná izolace bioreaktoru

Její absence neumožní provoz bioplynové stanice celoročně, pouze v teplejších měsících. K izolaci zasypaného nebo polozasypaného bioreaktoru se používá hlína, sláma, suchý hnůj a struska. Izolace se pokládá ve vrstvách - při instalaci zakopaného reaktoru je jímka pokryta vrstvou PVC fólie, která zabraňuje přímému kontaktu tepelně izolačního materiálu s půdou. Před instalací bioreaktoru se na dno jámy nasype sláma s položenou PVC fólií, na ni se položí vrstva jílu a poté se umístí bioreaktor. Poté se všechny volné plochy mezi nádrží reaktoru a základovou jámou vystlané PVC fólií zaplní slámou až téměř do konce nádrže a na vrstvu 300 mm se nasype vrstva jílu smíchané se struskou.

Nakládání a vykládání organického substrátu

Průměr potrubí pro nakládání do bioreaktoru a vykládání z něj musí být minimálně 300 mm, jinak se ucpávají. Aby se uvnitř reaktoru udržely anaerobní podmínky, mělo by být každé z těchto potrubí vybaveno šroubovými nebo půlotočnými ventily. Objem bunkru pro zásobování organickou hmotou v závislosti na typu bioplynové stanice by se měl rovnat dennímu objemu vstupních surovin. Plnicí násypka by měla být umístěna na slunné straně bioreaktoru, protože to pomůže zvýšit teplotu v přiváděném organickém substrátu a urychlit fermentační procesy. Pokud je bioplynová stanice napojena přímo na farmu, pak by měl být bunkr umístěn pod její konstrukcí tak, aby se do ní organický substrát dostával vlivem gravitace.

Potrubí pro nakládání a vykládání organického substrátu by mělo být umístěno na opačných stranách bioreaktoru - v tomto případě budou vstupní suroviny rozloženy rovnoměrně a fermentovaná organická hmota bude snadno odstraněna vlivem gravitačních sil a hmoty čerstvého substrátu. Před instalací bioreaktoru v místě instalace a před položením vrstev tepelné izolace na něj by měly být dokončeny otvory a instalace potrubí pro nakládání a vykládání organické hmoty. Těsnosti vnitřního objemu bioreaktoru je dosaženo tím, že vstupy trubek pro nakládání a vykládání substrátu jsou umístěny pod ostrým úhlem, přičemž hladina kapaliny uvnitř reaktoru je vyšší než vstupní body potrubí - blokuje hydraulické těsnění přístup vzduchu.

Nejjednodušší je zavádět nový a odstraňovat fermentovaný organický materiál pomocí principu přepadu, tzn. zvýšení hladiny organické hmoty uvnitř reaktoru, když je zaváděna nová část, odstraní substrát vykládacím potrubím v objemu rovném objemu zaváděného materiálu.