Inštalácia na výrobu bioplynu (lacný plyn pre domácich majstrov). Spôsoby vlastnej výroby bioplynu Zariadenie na výrobu bioplynu u3

05.09.2023

Vlastnosti spracovania organického odpadu v domácich bioinštaláciách. Spracovanie organického odpadu bez prístupu kyslíka je vysoko efektívny spôsob získavania kvalitných organických hnojív a ekologického nosiča energie, ktorým je bioplyn. Navyše je tento spôsob spracovania odpadu absolútne bezpečný pre životné prostredie.

Bioplyn je plyn, ktorý obsahuje približne 60 % metánu a 40 % oxidu uhličitého (CO2). Rôzne mikrobiálne druhy metabolizujú uhlík z organických substrátov za bezkyslíkových (anaeróbnych) podmienok (tabuľka 4).

Výťažnosť bioplynu (m3) z jednej tony organickej hmoty
Druh organických surovín	Produkcia plynu, m3 na tonu suroviny
Hnoj dobytka
Prasací hnoj
Vtáčí trus
Konský trus
Ovčí hnoj
Kukuričná siláž
Trávna siláž
Čerstvá tráva

Listy cukrovej repy
Silážované listy cukrovej repy

Ide o proces takzvaného hniloby alebo bezkyslíkatej fermentácie.

Fermentácia metánu je komplexný anaeróbny proces (bez prístupu vzduchu), ku ktorému dochádza v dôsledku životnej aktivity mikroorganizmov a je sprevádzaný množstvom biochemických reakcií. Teplota fermentácie je 35°C (mezofilný proces) alebo 50°C (termofilný proces). Táto metóda by sa mala hodnotiť ako miestne opatrenie na ochranu životného prostredia, ktoré zároveň zlepšuje energetickú bilanciu hospodárstva, keďže je možné organizovať nízkoodpadové hospodárstvo šetriace energiu.

Pri spracovaní hnojovice s vlhkosťou do 90 – 91 % v jednotke na vyhnívanie metánu sa získavajú tri primárne produkty: odvodnený kal, bioplyn a tekutý odpad. Dehydrovaný kal je bez zápachu, neobsahuje patogénnu mikroflóru a klíčivosť semien burín je znížená na nulu. Vo všeobecnosti je odvodnený kal vysoko koncentrované, dezinfikované, dezodorizované organické hnojivo vhodné na priamu aplikáciu do pôdy. Používa sa aj ako surovina na výrobu vermikompostu. Metánová fermentácia zlepšuje kvalitu substrátu. Dochádza k tomu v dôsledku toho, že pri metánovej fermentácii bez prístupu kyslíka dochádza k premene amoniakálneho dusíka na amónnu formu, ktorá následne v procese aeróbnej fermentácie znižuje straty dusíka. Substrát získaný z fermentovaného hnoja a podstielky pomáha zvýšiť výnosy plodín o 15-40%.

Od roku 1920 sa bioplyn vyrába vo veľkom zo splaškových odpadových vôd. V európskych mestách sa v roku 1937 začali mestské vozové parky prestavovať na bioplyn. Počas 2. svetovej vojny a povojnovej éry bola skúmaná a propagovaná výroba bioplynu z organického odpadu. V dôsledku poklesu cien ropy sa v 60. rokoch zastavil rozvoj bioplynových technológií. V rozvojových krajinách sa rozšírili jednoduché bioplynové stanice. V Číne už boli vytvorené milióny takýchto inštalácií typu „zadných dvorov“. V Indii bolo vyrobených asi 70 miliónov kusov. Vo vyspelých krajinách sa po kríze v roku 1973 rozšírili veľkoobjemové bioplynové stanice. Stalo sa možné rýchlo fermentovať odpadové vody v anaeróbnych filtroch pri relatívne nízkej fermentačnej teplote.

Medzi rôznymi bioplynovými stanicami, ktoré dnes fungujú v mnohých krajinách sveta, sú zariadenia s objemom reaktora od niekoľkých do niekoľkých tisíc kubických metrov. Bežne ich možno rozdeliť na:

Malý alebo domáci - objem reaktora do 20 m3;

Farma - 20-200 m3;

Stredná - 200-500 m3;

Veľký - nad 500 m3

Výhody bioplynových staníc:

Agronomické - schopnosť získať vysoko účinné organické hnojivá;

Energetika – výroba bioplynu;

Environmentálne - neutralizácia negatívneho vplyvu odpadu na životné prostredie;

Sociálne - zlepšenie životných podmienok, čo je dôležité najmä pre obyvateľov vidieckych oblastí.

Mnohé krajiny vo veľkej miere využívajú potenciál, ktorý tento spôsob spracovania odpadu poskytuje. Žiaľ, na Ukrajine aj teraz zostáva trochu exotický a v praxi sa používa v ojedinelých prípadoch, najmä na anaeróbne spracovanie organického odpadu na hnojivo, čo je v súčasných podmienkach relevantné. Ani energetická kríza nepodnietila rozvoj tejto technológie výroby energie, pričom v niektorých krajinách, ako je India a Čína, už dlhší čas fungujú národné programy na recykláciu odpadu v bio závodoch. Významné percento energetických potrieb v mnohých európskych krajinách zabezpečuje táto technológia a v Anglicku sa ešte pred rokom 1990 plánovalo zásobovať vidiecke obyvateľstvo plynom „vlastnej výroby“.

Obrázok 41. Bioplynová stanicaObrázok 42.indický

bioplynová stanica v Etiópii

Bez toho, aby sme znižovali význam veľkých zariadení, stojí za to venovať veľkú pozornosť výhodám malých bioplynových staníc. Sú lacné, dostupné na výstavbu individuálnymi a priemyselnými metódami, jednoduché a bezpečné na údržbu a produkty spracovania organického odpadu v nich - bioplyn a kvalitné organické hnojivá - možno bez nákladov priamo použiť pre potreby farmy. dopravy.

Medzi výhody malých bioplynových staníc patrí dostupnosť lokálnych materiálov na výstavbu zariadenia, možnosť údržby majiteľom, absencia potreby účtovníctva, prepravy na veľké vzdialenosti a prípravy na využitie bioplynu.

Malé bioplynové stanice majú oproti veľkým aj určité nevýhody. Tu je náročnejšia automatizácia a mechanizácia procesov prípravy substrátu a prevádzky samotných zariadení, mletie substrátu, jeho ohrev, nakladanie a vykladanie, skladovanie pred a po spracovaní, čo predurčuje potrebu kontajnerov na skladovanie fermentovaného odpadu. , je problematická. Okrem toho, aby ste substrát dostali na koncentráciu potrebnú na fermentáciu, mali by ste mať ďalšiu nádobu a určité množstvo vody. Na zníženie nákladov na vodu stojí za zváženie možnosť jej opätovného využitia. Problémy vznikajú aj pri dehydratácii fermentovanej hmoty. Najčastejšie jednotky, ktoré sa používajú na mechanizáciu práce (mletie, miešanie, ohrev, podávanie spracovaných produktov a pod.) vo veľkých zariadeniach, sú pre svoje technické parametre a vysokú cenu nevhodné na použitie v malých.

Domáce zariadenia produkujú malé objemy bioplynu, takže je ťažšie organizovať procesy jeho dehydratácie a čistenia od nečistôt nehorľavých zložiek.

K problémom prevádzky malých bioplynových staníc patrí nerovnomernosť procesu výroby bioplynu v rôznych obdobiach roka. V letnom období prevádzky vznikajú problémy v dôsledku skutočnosti, že v prítomnosti plynového ohrievača sa na ohrev substrátu minie menej bioplynu vlastnej výroby, jeho komerčné množstvo bude väčšie ako v zime. V lete, keď sú zvieratá vyháňané na pastvu, množstvo odpadu, suroviny pre bioreaktor, klesá. V rámci takýchto zariadení je nevhodné zabezpečovať jednotky na výraznú akumuláciu bioplynu – keď sa vyrobí viac plynu, ako je potrebné pre ekonomiku, bude ho treba jednoducho vypustiť do atmosféry.

Ale bez ohľadu na to, anaeróbne spracovanie organického odpadu je vysoko efektívny a výnosný spôsob, ako získať kvalitné organické hnojivá a ekologické nosiče energie. Malé domáce bioplynové stanice na humus s reaktorom do 20 m3 možno odporučiť na inštaláciu takmer na každom vidieckom dvore, kde sa hromadí organický odpad.

Medzi hlavné moderné trendy vo vývoji bioplynových technológií patria:

Fermentácia viaczložkových substrátov;

Využitie „suchého“ typu anaeróbnej fermentácie na výrobu bioplynu z plodín energetických rastlín;

Vytváranie centralizovaných bioplynových staníc s vysokou produktivitou a pod.

Existujú štyri hlavné typy implementácie technológie anaeróbnej digescie, a to: kryté lagúny a vyhnívadlá pracujúce v režime zmiešavacieho reaktora a reaktora s nosičom biomasy. Technická a ekonomická uskutočniteľnosť použitia jedného alebo druhého typu závisí najmä od vlhkosti substrátov a klimatických podmienok v oblasti, kde sa bioplynová stanica nachádza. Typ použitého bioreaktora ovplyvňuje celkové trvanie procesu metanizácie.

Vnútorné lagúny sa odporúčajú používať v teplom a miernom podnebí - na tekutý hnojový odpad, ktorý neobsahuje inklúzie s výraznou hydraulickou hrubosťou. Takéto reaktory nie sú špeciálne vyhrievané, a preto sa nepovažujú za intenzívne. Trvanie rozpadu organickej hmoty na stabilizáciu odpadu výrazne prekračuje trvanie v reaktoroch s intenzívnym fermentačným režimom.

Reaktory s intenzívnym fermentačným režimom zahŕňajú vyhrievané reaktory rôznych typov. Medzi konštrukciami takýchto reaktorov sú dva zásadné rozdiely, ktoré závisia od vlastností fermentovaných substrátov. V reaktoroch prvého typu sa fermentujú substráty s prevahou tekutého hnoja. Najbežnejším typom takýchto reaktorov sú valcové betónové alebo oceľové so stredovým stĺpom, pokrytým elastickou membránou, ktorá slúži na utesnenie konštrukcie a akumuláciu vzniknutého bioplynu. Takéto reaktory fungujú na princípe úplného premiešania, kedy sa každá čerstvá časť zmesi východiskových substrátov zmieša s celou fermentovateľnou hmotou reaktora. Základná konštrukcia takýchto reaktorov je znázornená na obrázku 43.

Obr.43 . Digestor vertikálneho typu

2 - prepad substrátu;

3 - čerpadlo na prívod vzduchu;

4 - tepelná izolácia nádrže na metán;

5 - centrálny stĺp, ktorý podopiera membránu plynovej nádrže pred pádom;

6 - miešacie zariadenie;

7 - pohon miešacieho zariadenia;

8 - obslužná oblasť;

9 - membrána plynovej nádrže;

10 - úroveň naplnenia nádrže na metán;

11 - výška zdvihu membrány plynovej nádrže;

12 - vykurovacie potrubia

Ďalším typom reaktora na kvapalné substráty je horizontálny typ, pracujúci na princípe vytesňovania. V takýchto štruktúrach sa počiatočná zmes substrátu dodáva z jednej strany a odstraňuje sa z druhej strany. V tomto prípade organická hmota prechádza postupnými transformáciami v dôsledku konzorcia mikroorganizmov už prítomných v pôvodnom substráte. Takéto reaktory možno považovať za menej efektívne z hľadiska intenzity procesu, avšak vďaka priestorovému oddeleniu vstupných bodov čerstvých substrátov a výstupných bodov fermentovaných je možné minimalizovať riziko vzniku uvoľnenie nefermentovanej časti čerstvých substrátov spolu s fermentovaným substrátom (ktorý je odstránený z metánovej nádrže). Pre malé objemy fermentovaných substrátov je vhodné použiť reaktory tohto typu.

Nasledujúce typy reaktorov sú určené na metanizáciu suchých organických zmesí, v ktorých prevládajú kosubstráty z energetických plodín. Reaktory tohto typu sú čoraz rozšírenejšie spolu s rozširovaním technológií na „suchú“ fermentáciu energetických plodín. Charakteristickým znakom takýchto nádrží na metán je, že sú navrhnuté ako reaktory s plným objemom.

Z technologického hľadiska je proces výroby bioplynu z organickej hmoty viacstupňový. Pozostáva z procesu prípravy substrátov na fermentáciu, procesu biologického rozkladu látky, postfermentácie (voliteľné), spracovania fermentovaného substrátu a extrahovaného bioplynu, ich prípravy na použitie alebo likvidácie na mieste. Obrázok 2 ukazuje schematický vývojový diagram typickej farmy na bioplynovú stanicu na spoločné vyhnívanie hnoja a organických kosubstrátov.

Ryža. 44. Schematický diagram typickej farmy na bioplynovú stanicu

Príprava substrátu na fermentáciu zahŕňa zber a homogenizáciu (premiešanie) substrátu. Na zachytávanie substrátu je v závislosti od jeho projektovaného množstva vybudovaná zásobná nádrž vybavená špeciálnym miešacím zariadením a čerpadlom, ktoré bude následne dodávať pripravený substrát do reaktora (metánovej nádrže). V závislosti od typu substrátov môže byť systém prípravy látky komplikovaný modulmi na mletie alebo sterilizáciu kosubstrátov (v prípade potreby).

Po predbežnej príprave sa vopred vypočítané množstvo substrátu čerpá pomocou čerpadiel cez potrubný systém do reaktora. V reaktore (metánovej nádrži) dochádza k deštrukcii substrátu za účasti mikrobiocenózy počas vypočítaného časového obdobia v závislosti od zvoleného teplotného režimu. Nádrž digestora je vybavená systémom vykurovacích potrubí, zmiešavacím zariadením (pre elimináciu možnosti stratifikácie média a tvorby kôry, rovnomerné delenie látok výživných pre mikrobiologické prostredie a vyrovnávanie teploty substrátu), systémy na odstraňovanie extrahovaného bioplynu a vypúšťanie fermentovaného substrátu. Okrem toho je vyhnívacia nádrž vybavená systémom prívodu vzduchu, ktorého malé množstvo je potrebné na čistenie bioplynu od sírovodíka biochemickým vyzrážaním.

Stupeň rozkladu organickej hmoty v čase dokončenia aktívnej tvorby plynu sa blíži k 70-80%. V tomto stave môže byť fermentovaná organická hmota privádzaná do separačného systému, aby bola rozdelená na pevnú a kvapalnú časť v špeciálnom separátore.

Existuje viacero schém na využitie vyťaženého bioplynu, z ktorých hlavnou je spaľovanie bioplynu v kogeneračnej jednotke priamo na mieste s výrobou elektriny a tepla, ktoré sa využívajú pre vlastnú potrebu farmy a bioplynovej stanice. . Okrem toho sa časť elektrickej energie prenáša do elektrickej siete.

Hlavným substrátom pre anaeróbnu digesciu je spravidla trus zvierat a hydiny, ako aj odpad z bitúnkov. Substráty tohto pôvodu obsahujú najviac mikroorganizmov potrebných na organizáciu a priebeh procesu fermentácie metánu, pretože sa nachádzajú už v žalúdku zvierat.

Ako ukazujú skúsenosti z Nemecka, väčšina zariadení funguje na zmesi kosubstrátov s rôznymi pomermi. Krajina zaviedla špeciálny program na zber údajov z viac ako 60 reprezentatívnych prevádzkovaných bioplynových staníc a ich analýzu. Je pomerne veľa staníc (asi 45%), kde sa ako hlavný substrát používa hnoj v objeme 75-100% z celkového objemu zmesi. Existuje však aj veľa staníc, kde je obsah hnojovice nižší ako 50 %. To naznačuje, že bioplynové stanice v Nemecku vo veľkej miere využívajú pri výrobe bioplynu potenciál nielen odpadu z hnoja, ale aj rôznych doplnkových substrátov.

Analýza údajov o produkcii bioplynu na týchto staniciach ukázala, že s nárastom kosubstrátových častíc v zmesi sa zvyšuje merná výťažnosť metánu. Najbežnejším typom kosubstrátu je kukuričná siláž. Kupuje sa od farmárov v drvenej forme, je pripravený na naloženie do reaktorov a skladuje sa v otvorených oplotených priestoroch. Okrem kukuričnej siláže má široké využitie aj trávna siláž, obilné plevy, tukový odpad, pokosená tráva, srvátka, potravinový a zeleninový odpad a pod.

Bioplynová stanica je v povedomí ukrajinského farmára silne spojená výlučne so spracovaním odpadu z veľkých fariem. Hlavným podnetom pre výstavbu bioplynových staníc na Ukrajine, ktorá často nie je príliš efektívna, zostáva potreba čistenia odpadových vôd. Pre farmára je zaujímavá aj možnosť získania kvalitných organických hnojív. Energetické aspekty výroby bioplynu zostávajú nedostatočne využívané v dôsledku nízkych taríf za elektrinu a teplo, čo má za následok veľmi nízku návratnosť investícií do bioplynových staníc prostredníctvom predaja energie.

Samozrejme, aby sa bioplynové technológie začali aktívne rozvíjať, je potrebné legalizovať systém „zelených“ taríf pre všetky druhy obnoviteľnej elektrickej a tepelnej energie, ako sa to už stalo v mnohých krajinách sveta, a to nielen v rozvinutých.

Ďalším spôsobom, ako zvýšiť efektivitu bioplynových staníc, je aktívne využívanie doplnkových substrátov na fermentáciu, ako je kukuričná siláž. Vynikajúcim príkladom efektívnej bioplynovej stanice je BGU nemeckej spoločnosti Envitek Biogas. Štandardná BGU spoločnosti je vybavená 2500 m3 reaktorom a kogeneračnou jednotkou s elektrickým výkonom 500 kW. Základným dodávateľom surovín pre takúto inštaláciu by mohla byť typická nemecká farma ošípaných s počtom obyvateľov 5000 ošípaných. Zvýšenie výťažnosti bioplynu sa dosiahne pridávaním kukuričnej siláže. Na nepretržitú prevádzku zariadenia počas celého roka je potrebných 6000 ton siláže alebo 300 hektárov pôdy s výťažnosťou siláže 20 t/ha.

Stručná technická charakteristika bioplynovej spoločnosti LLC				Biodieseldnepr"
Značka inštalácie	Objem reaktora, m3	Inštalovaný výkon	Výstup bioplynu	Výroba elektriny, kW	Výroba teplo, kW	Biobenzín

Tekutý odpad je dezinfikovaná, dezodorizovaná kvapalina, ktorá obsahuje do 1% suspendovaných látok a obsahuje hnojivé prvky. Centrate je vynikajúce organické krmivo pre poľnohospodárske plodiny, ktorého použitie je vhodné ako na zalievanie, tak aj na zavlažovanie. Po dodatočnej úprave môže byť tekutý odpad dokonca použitý ako technologická voda.

Bioplyn sa používa na výrobu elektrickej a tepelnej energie. Spálením 1 m3 bioplynu získate 2,5-3 kW/hod elektrickej energie a 4-5 kW tepelnej energie. Zároveň sa 40 – 60 % bioplynu využíva pre technologické potreby zariadenia. Bioplyn pod tlakom 200-220 atm. možno použiť na tankovanie vozidiel.

Okrem výroby energie a hnojív pri fermentácii odpadov fungujú bioplynové stanice ako čistiarne – znižujú chemické a bakteriologické znečistenie pôdy, vody, vzduchu a premieňajú organický odpad na neutrálne mineralizované produkty. V porovnaní s energiou malých riek, veternou a solárnou energiou, kde zariadenia využívajú ekologické zdroje energie (pasívne čisté rastliny), sú bioenergetické zariadenia (BES) aktívne čisté, čo eliminuje environmentálne riziká produktov, ktoré sú ich surovinou.

Vo svete sa používa mnoho typov bioplynových staníc. Obsahujú zariadenia na príjem rastlinného hnoja, metanádrže a energetické agregáty.

Metánové nádrže sa navzájom líšia v konštrukcii zariadení na miešanie hmoty počas fermentácie. Najčastejšie miešanie prebieha pomocou hriadeľa s lopatkami, ktorý zaisťuje miešanie fermentovanej hmoty po vrstvách. Navyše ich miešajú hydraulické a mechanické zariadenia, ktoré zabezpečujú odoberanie hmoty zo spodných vrstiev digestora a privádzanie do hornej časti. Bioplynové stanice, ktoré pracujú v intenzívnom režime, majú aeróbne (kyslíkové) fermentačné komory, kde sa hmota pripravuje na fermentáciu a anaeróbnu (metánovú) fermentáciu. Existujú tiež zariadenia na miešanie hmoty, vyrobené vo forme hriadeľa s lopatkami, umiestnené pozdĺž vertikálnej osi krytu a pripevnené k hornej časti plávajúceho plynového uzáveru. K miešaniu hmoty v reaktore dochádza v dôsledku otáčania hriadeľa s lopatkami a pohybu plávajúcej podlahy. Niektoré zariadenia poskytujú iba rozbitie kôry, ktorá sa tvorí na povrchu hmoty obrobku. Miešanie sa dosahuje aj použitím prepážok a dvojčinného sifónu, ktorý zabezpečuje striedavé prelievanie hmoty zo spodnej zóny jednej sekcie do hornej zóny druhej a naopak reguláciou tlaku plynu. Niekedy je metánová nádrž navrhnutá vo forme gule alebo valca, ktorý sa musí otáčať okolo svojej geometrickej osi.

Na Ukrajine v dôsledku prudkého rastu ceny zemného plynu a vyčerpania jeho zdrojov vzrástol záujem o bioplynové technológie. Malé bioplynové stanice sa dnes v usadlostiach a malých farmách v krajine ešte nevyužívajú. Zároveň napríklad v Číne a Indii postavili a úspešne fungujú milióny malých nádrží na metán. V Nemecku je z 3 711 prevádzkovaných bioplynových staníc asi 400 farmárskych bioplynových staníc, v Rakúsku je ich viac ako 100.

Obr.45.Nemecká bioplynová stanica (farma)

Obr.46 Schéma bioplynovej stanice pre farmu:

1 - zbierky na hnis (schematicky); 2 - systém nakladania biomasy; 3- reaktor 4 fermentačný reaktor; 5 - substrát; 6 - vykurovací systém; 7 - elektráreň; 8 - automatizačný a riadiaci systém; 9 - systém plynovodov.

Obr.47 Schéma bioplynovej stanice pre farmu

Podľa svedectva veteránov Veľkej vlasteneckej vojny počas oslobodzovania Rumunska videli v mnohých roľníckych domácnostiach malé primitívne bioplynové zariadenia, ktoré vyrábali bioplyn používaný pre domáce potreby.

Spomedzi malých bioplynových staníc treba spomenúť tie, ktoré vyvinula spoločnosť Biodieseldnepr LLC (Dnepropetrovsk). Sú určené na spracovanie anaeróbnou digesciou (bez prístupu kyslíka) organického odpadu z domácich pozemkov a fariem. Takéto zariadenia umožňujú spracovať 200-4000 kg odpadu denne v nepretržitom režime alebo 1000-20000 kg v cyklickom režime počas piatich dní. Zároveň je zabezpečené získanie minimálne 3 m3 bioplynu na 1 m3 objemu reaktora, ktorý je možné využiť v zariadeniach na výrobu tepla alebo elektriny potrebnej na pokrytie energetických potrieb zariadenia; pre systémy zásobovania plynom (osvetlenie miestností, varenie), vykurovanie a zásobovanie teplou vodou pre domácnosti; v závodoch na syntézu bioetanolu a bionafty, ako aj primerané množstvo vysokokvalitného organického hnojiva, pripraveného na aplikáciu do pôdy.

Priemyselná a obchodná spoločnosť "Dnepr-Desna" (Dnepropetrovsk) vyvinula malé zariadenie na výrobu bioenergie "Biogas-6MGS 2", určené pre súkromné domácnosti (3-4 kravy, 10-12 ošípaných, 20-30 hydiny). táto inštalácia je približne 11 m 3 bioplynu za deň. Toto množstvo plynu pokrýva potrebu vykurovania 100 m 2 miestnosti a teplej vody pre päťčlennú rodinu.

Pozornosť si zasluhuje skúsenosť so zavedením malej bioplynovej stanice v obci Leski, kenský okres, Odeský kraj. Bioplynová stanica bola vyvinutá a vyrobená súkromnou spoločnosťou v Dnepropetrovsku.

Inštalácia bola inštalovaná v rámci projektu „Model nakladania s odpadmi z hospodárskych zvierat v regióne delty Dunaja“, ktorý vypracovala skupina odeských mimovládnych organizácií v rámci programu malých environmentálnych projektov s finančnou podporou British Environment Fund for Europe as pomocou Ministerstva životného prostredia a výživy a Britského poľnohospodárstva a British Council.

Pri bežnej záťaži a prevádzke bude bioplynová stanica s objemom reaktora 3 m3 schopná vyprodukovať až 3 m3 bioplynu denne spracovaním odpadu zo 100 kusov hydiny, alebo 10 ošípaných, alebo 4 kráv. Toto sú minimálne požiadavky na prevádzku zariadenia.

Reaktor je inštalovaný na zemskom povrchu. Je to spôsobené predovšetkým konštrukciou reaktora. Biologické suroviny sa do nej nakladajú zospodu cez extrudér a vrchnou stranou sa odvádza odpadový materiál, čím sa tento dizajn odlišuje od ostatných, pri ktorých dochádza k nakladaniu zhora a selekcii zdola. Druhým dôvodom nadzemného umiestnenia je vysoká hladina pôdnej vody v obci - v hĺbke 50 cm.V zime je ohrev hnoja v reaktore realizovaný elektrickou energiou a v lete postačuje solárna energia. .

Vzniknutý plyn sa využíva predovšetkým na varenie – plynovod je napojený na letnú kuchyňu. V reaktore je potrebné udržiavať teplotu 30-35°C a sledovať produkciu bioplynu. Hnoj spracovaný v bioreaktore musí byť vyložený včas.

Ako už bolo uvedené, v západnej Európe sa bioplynové stanice vo veľkej miere zavádzajú na farmách hospodárskych zvierat. Charakteristickým znakom takýchto zariadení je zavedenie energetických jednotiek, kde sa bioplyn premieňa na elektrickú energiu, a okrem hnoja aj využitie rastlinnej hmoty.

Na kŕmenie rastlinnej hmoty do metánových nádrží je vhodné použiť malé kŕmidlá. Kapacita prijímacej násypky takéhoto podávača je 4 m3, celková dĺžka dopravníka je 6 m; výkon pohonu - 7,5 kW.

Mini pohonná jednotka S-BOKH50 môže byť efektívne použitá na dokončenie farmárskych bioplynových staníc. Elektrický výkon takejto pohonnej jednotky sa pohybuje od 25 do 48 kW; tepelný výkon - od 49 do 97 kW.

Nemecko ponúka malé kompaktné bioplynové stanice s výkonom 30 a 100 kW, ktoré sú určené na využitie maštaľného hnoja a kukuričnej siláže. Súčasťou 30 kW inštalácie je akumulačný nakladač na 5 m3 pevných organických látok, fermentor betónu na 315 m3 a plynový motor USH s výkonom 30 kW elektrickej energie a 46 kW tepelnej energie. Na zabezpečenie prevádzky 30 kW bioplynovej stanice pri použití zmesi 50% maštaľného hnoja a 50% siláže je potrebné mať 5-7 hektárov kukurice. Zariadenie s výkonom 100 kW disponuje zberným zásobníkom kukuričnej siláže s objemom do 20 m3, fermentorom s objemom 1200 m3 a plynovým motorom s výkonom 100 kW elektrickej energie a 108 kW tepelnej energie. Pri použití na zabezpečenie prevádzky 100 kW bioplynovej stanice sa zmes 50 % hnoja a 50 % kukuričnú siláž potrebujete mať 30 hektárov kukurice.

Treba si uvedomiť, že zahraničné firmy pri zavádzaní bioplynových staníc pristupujú ku každému farmárovi individuálne. Pre konkrétnu farmu sa po primeranom preskúmaní dostupných druhov a zdrojov biomasy a určení hlavných účelov použitia zariadenia vyvinie alebo vyberie vhodná technológia (technologický režim), na základe ktorej bude zariadenie (procesná linka) je navrhnutý. Konfigurácia závisí od zvolenej technológie. Väčšina spoločností vyvíja a inštaluje bioplynové stanice na kľúč. Pri využívaní bioplynových staníc sa veľká pozornosť venuje technológiám prípravy biomasy na fermentáciu, keďže energetické ukazovatele závisia od kvality surovín. Pre efektívne riadenie bioplynovej stanice je vhodné využívať meraciu a regulačnú techniku.

Za najefektívnejšiu technológiu sa považuje fermentácia, ktorá premieňa energiu bioplynu na elektrickú a tepelnú energiu.

Technológia výroby bioplynu. Moderné komplexy chovu hospodárskych zvierat zabezpečujú vysoké ukazovatele produkcie. Použité technologické riešenia umožňujú plne vyhovieť požiadavkám súčasných sanitárnych a hygienických noriem v priestoroch samotných areálov.

Veľké množstvá hnojovice sústredené na jednom mieste však spôsobujú značné problémy pre ekológiu oblastí susediacich s komplexom. Napríklad čerstvý bravčový hnoj a trus sú klasifikované ako odpad 3. triedy nebezpečnosti. Environmentálna problematika je pod kontrolou dozorných orgánov a legislatívne požiadavky na túto problematiku sa neustále sprísňujú.

Biokomplex ponúka komplexné riešenie likvidácie hnojovice, ktoré zahŕňa zrýchlené spracovanie v moderných bioplynových staniciach (BGU). Počas procesu spracovania prebiehajú prirodzené procesy rozkladu organickej hmoty v zrýchlenom režime s uvoľňovaním plynu vrátane: metánu, CO2, síry atď. Len výsledný plyn sa neuvoľňuje do atmosféry, čo spôsobuje skleníkový efekt, ale posiela sa do špeciálnych generátorových (kogeneračných) jednotiek, ktoré vyrábajú elektrickú a tepelnú energiu.

Bioplyn - horľavý plyn, vznikajúce pri anaeróbnej metánovej fermentácii biomasy a pozostávajúce najmä z metánu (55-75 %), oxidu uhličitého (25-45 %) a nečistôt sírovodíka, amoniaku, oxidov dusíka a iných (menej ako 1 %).

K rozkladu biomasy dochádza v dôsledku chemických a fyzikálnych procesov a symbiotickej životnej aktivity 3 hlavných skupín baktérií, pričom produkty látkovej výmeny niektorých skupín baktérií sú potravinové produkty iných skupín, v určitom poradí.

Prvú skupinu tvoria hydrolytické baktérie, druhú kyselinotvornú, tretiu metánotvornú.

Ako suroviny na výrobu bioplynu možno použiť ako organický agropriemyselný alebo domový odpad, tak aj rastlinné suroviny.

Najbežnejšie druhy poľnohospodárskeho odpadu používaného na výrobu bioplynu sú:

hnoj ošípaných a dobytka, podstielka pre hydinu;
zvyšky z kŕmneho stola komplexov hovädzieho dobytka;
zeleninové vrcholy;
neštandardná úroda obilnín a zeleniny, cukrovej repy, kukurice;
dužina a melasa;
múka, mláto, drobné zrno, klíčky;
pivovarské obilie, sladové klíčky, bielkovinové kaly;
odpad z výroby škrobu a sirupu;
ovocné a zeleninové výlisky;
sérum;
atď.

Zdroj surovín	Druh suroviny	Množstvo surovín za rok, m3 (tony)	Množstvo bioplynu, m3
1 dojná krava	Neupravený tekutý hnoj
1 prasa na výkrm	Neupravený tekutý hnoj
1 býk vo výkrme	Podstielka tuhého hnoja
1 kôň	Podstielka tuhého hnoja
100 kurčiat	Suchý trus
1 ha ornej pôdy	Čerstvá kukuričná siláž
1 ha ornej pôdy	Cukrová trstina
1 ha ornej pôdy	Čerstvá obilná siláž
1 ha ornej pôdy	Čerstvá trávna siláž

Počet substrátov (druhov odpadu) používaných na výrobu bioplynu v rámci jednej bioplynovej stanice (BGU) sa môže meniť od jedného do desať alebo viac.

Bioplynové projekty v agropriemyselnom sektore môžu byť vytvorené podľa jednej z nasledujúcich možností:

výroba bioplynu z odpadu zo samostatného podniku (napríklad hnoj z chovu hospodárskych zvierat, bagasa z cukrovaru, výpalky z liehovaru);
výroba bioplynu založená na odpade z rôznych podnikov, pričom projekt je spojený so samostatným podnikom alebo samostatne umiestnenou centralizovanou bioplynovou stanicou;
výroba bioplynu s primárnym využitím energetických zariadení na samostatne umiestnených bioplynových staniciach.

Najčastejším spôsobom energetického využitia bioplynu je spaľovanie v plynových piestových motoroch v rámci mini-KVET, pri výrobe elektriny a tepla.

Existovať rôzne možnosti technologických schém bioplynových staníc- v závislosti od druhov a počtu druhov použitých substrátov. Použitie predprípravy v niektorých prípadoch umožňuje dosiahnuť zvýšenie rýchlosti a stupňa rozkladu surovín v bioreaktoroch a tým aj zvýšenie celkového výťažku bioplynu. V prípade použitia viacerých substrátov s rôznymi vlastnosťami, napríklad tekutého a pevného odpadu, sa ich akumulácia a predbežná príprava (separácia na frakcie, mletie, zahrievanie, homogenizácia, biochemická alebo biologická úprava a pod.) vykonáva oddelene, po ktorej buď sa zmiešajú pred dodaním do bioreaktorov, alebo sa dodávajú v oddelených prúdoch.

Hlavné konštrukčné prvky typickej bioplynovej stanice sú:

systém na príjem a predbežnú prípravu podkladov;
systém prepravy substrátu v rámci inštalácie;
bioreaktory (fermentory) s miešacím systémom;
vykurovací systém bioreaktora;
systém na odstraňovanie a čistenie bioplynu od nečistôt sírovodíka a vlhkosti;
skladovacie nádrže na fermentovanú hmotu a bioplyn;
systém pre softvérové riadenie a automatizáciu technologických procesov.

Technologické schémy bioplynových staníc sa líšia v závislosti od typu a počtu spracovávaných substrátov, typu a kvality finálnych cieľových produktov, konkrétneho know-how, ktoré využíva spoločnosť poskytujúca technologické riešenie a mnohých ďalších faktorov. Najbežnejšie sú dnes schémy s jednostupňovou fermentáciou niekoľkých druhov substrátov, z ktorých jedným je zvyčajne hnoj.

S rozvojom bioplynových technológií sa používané technické riešenia stávajú zložitejšími smerom k dvojstupňovým schémam, čo je v niektorých prípadoch odôvodnené technologickou potrebou efektívneho spracovania určitých druhov substrátov a zvyšovaním celkovej efektívnosti využitia pracovného objemu bioreaktorov.

Vlastnosti výroby bioplynu je, že ho môžu produkovať metánové baktérie len z absolútne suchých organických látok. Úlohou prvej etapy výroby je preto vytvoriť zmes substrátu, ktorá má vysoký obsah organických látok a zároveň je čerpateľná. Ide o substrát s obsahom sušiny 10-12%. Riešenie sa dosiahne uvoľnením prebytočnej vlhkosti pomocou skrutkových separátorov.

Kvapalný hnoj prichádza z výrobných priestorov do nádrže, je homogenizovaný pomocou ponorného miešadla a ponorným čerpadlom je dodávaný do separačnej dielne do šnekových separátorov. Kvapalná frakcia sa hromadí v samostatnej nádrži. Pevná frakcia sa naplní do podávača pevnej suroviny.

V súlade s harmonogramom nakladania substrátu do fermentora sa podľa vyvinutého programu periodicky zapína čerpadlo, ktoré dodáva tekutú frakciu do fermentora a súčasne sa zapne nakladač pevných surovín. Voliteľne je možné tekutú frakciu naplniť do nakladača pevných surovín, ktorý má funkciu miešania, a následne hotovú zmes priviesť do fermentora podľa vyvinutého nakladacieho programu.Inklúzie sú krátkodobé. Deje sa tak, aby sa zabránilo nadmernému príjmu organického substrátu do fermentora, pretože to môže narušiť rovnováhu látok a spôsobiť destabilizáciu procesu vo fermentore. Súčasne sa zapínajú aj čerpadlá, ktoré prečerpávajú digestát z fermentora do fermentora a z fermentora do zásobnej nádrže digestátu (lagúny), aby sa zabránilo pretečeniu fermentora a fermentora.

Hmoty digestátu nachádzajúce sa vo fermentore a fermentore sa zmiešajú, aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie baktérií v celom objeme nádob. Na miešanie sa používajú nízkootáčkové miešačky špeciálnej konštrukcie.

Kým je substrát vo fermentore, baktérie uvoľňujú až 80 % celkového množstva bioplynu produkovaného bioplynovou stanicou. Zvyšná časť bioplynu sa uvoľňuje vo vyhnívacom zariadení.

Dôležitú úlohu pri zabezpečení stabilného množstva uvoľneného bioplynu zohráva teplota kvapaliny vo vnútri fermentora a fermentora. Proces spravidla prebieha v mezofilnom režime s teplotou 41-43ᴼС. Udržiavanie stabilnej teploty sa dosahuje použitím špeciálnych rúrkových ohrievačov vo vnútri fermentorov a fermentorov, ako aj spoľahlivou tepelnou izoláciou stien a potrubí. Bioplyn vychádzajúci z digestátu má vysoký obsah síry. Bioplyn sa čistí od síry pomocou špeciálnych baktérií, ktoré kolonizujú povrch izolácie položenej na drevenej trámovej klenbe vo vnútri fermentorov a fermentorov.

Bioplyn sa akumuluje v plynojeme, ktorý je vytvorený medzi povrchom digestátu a elastickým, vysoko pevným materiálom pokrývajúcim fermentor a fermentor na vrchu. Materiál má schopnosť značne sa roztiahnuť (bez zníženia pevnosti), čo pri akumulácii bioplynu výrazne zvyšuje kapacitu zásobníka plynu. Aby sa zabránilo pretečeniu plynovej nádrže a prasknutiu materiálu, je tu poistný ventil.

Ďalej bioplyn vstupuje do kogeneračnej jednotky. Kogeneračná jednotka (CGU) je jednotka, v ktorej elektrickú energiu vyrábajú generátory poháňané plynovými piestovými motormi na bioplyn. Kogenerátory poháňané bioplynom majú konštrukčné odlišnosti od konvenčných motorov plynových generátorov, pretože bioplyn je veľmi ochudobnené palivo. Elektrická energia generovaná generátormi dodáva energiu do elektrického zariadenia samotnej BSU a všetko nad rámec toho sa dodáva blízkym spotrebiteľom. Energia kvapaliny používanej na chladenie kogenerátorov je generovaná tepelná energia mínus straty v kotlových zariadeniach. Vzniknutá tepelná energia sa čiastočne využíva na ohrev fermentorov a fermentorov a zvyšná časť sa posiela aj blízkym spotrebiteľom. vstúpi

Je možné inštalovať dodatočné zariadenie na čistenie bioplynu na úroveň zemného plynu, ide však o drahé zariadenie a využíva sa len v prípade, ak účelom bioplynovej stanice nie je výroba tepelnej a elektrickej energie, ale výroba paliva pre plynové piestové motory. Osvedčenými a najčastejšie používanými technológiami čistenia bioplynu sú vodná absorpcia, tlaková adsorpcia, chemické zrážanie a membránová separácia.

Energetická efektívnosť bioplynových elektrární do značnej miery závisí od zvolenej technológie, materiálov a dizajnu hlavných konštrukcií, ako aj od klimatických podmienok v oblasti, kde sa nachádzajú. Priemerná spotreba tepelnej energie na vykurovanie bioreaktorov v miernom klimatickom pásme je 15 – 30 % energie vyrobenej v kogenerátoroch (brutto).

Celková energetická účinnosť bioplynového komplexu s tepelnou elektrárňou spaľujúcou bioplyn je v priemere 75 – 80 %. V situácii, keď všetko teplo prijaté z kogeneračnej stanice pri výrobe elektriny nie je možné spotrebovať (bežná situácia pre nedostatok externých odberateľov tepla), uniká do atmosféry. V tomto prípade je energetická účinnosť bioplynovej tepelnej elektrárne len 35 % z celkovej energie bioplynu.

Hlavné ukazovatele výkonnosti bioplynových staníc sa môžu výrazne líšiť, čo je do značnej miery dané použitými substrátmi, prijatými technologickými predpismi, prevádzkovou praxou a úlohami, ktoré jednotlivé zariadenia vykonávajú.

Proces spracovania hnoja netrvá dlhšie ako 40 dní. Digest získaný spracovaním je bez zápachu a je výborným organickým hnojivom, v ktorom sa dosahuje najvyšší stupeň mineralizácie živín absorbovaných rastlinami.

Digestát sa zvyčajne separuje na kvapalné a pevné frakcie pomocou závitovkových separátorov. Kvapalná frakcia sa posiela do lagún, kde sa hromadí až do obdobia aplikácie do pôdy. Pevná frakcia sa používa aj ako hnojivo. Ak sa na pevnú frakciu aplikuje dodatočné sušenie, granulácia a balenie, bude vhodná na dlhodobé skladovanie a prepravu na veľké vzdialenosti.

Výroba a energetické využitie bioplynu má množstvo výhod opodstatnených a potvrdených svetovou praxou, a to:

Obnoviteľný zdroj energie (OZE). Na výrobu bioplynu sa využíva obnoviteľná biomasa.
Široká škála surovín používaných na výrobu bioplynu umožňuje výstavbu bioplynových staníc prakticky všade v oblastiach, kde sa sústreďuje poľnohospodárska výroba a technologicky príbuzné odvetvia.
Všestrannosť spôsobov energetického využitia bioplynu ako na výrobu elektrickej a/alebo tepelnej energie v mieste jeho vzniku, tak na akomkoľvek zariadení napojenom na plynovú prepravnú sieť (v prípade dodávky vyčisteného bioplynu do tejto siete ), ako aj motorové palivo pre automobily.
Stabilita výroby elektriny z bioplynu počas celého roka umožňuje pokryť špičkové zaťaženia v sieti, a to aj v prípade využívania nestabilných obnoviteľných zdrojov energie, napríklad solárnych a veterných elektrární.
Vytváranie pracovných miest prostredníctvom vytvárania trhového reťazca od dodávateľov biomasy až po obsluhu energetických zariadení.
Zníženie negatívneho vplyvu na životné prostredie prostredníctvom recyklácie a neutralizácie odpadu prostredníctvom riadenej fermentácie v bioplynových reaktoroch. Bioplynové technológie sú jedným z hlavných a najracionálnejších spôsobov neutralizácie organického odpadu. Projekty výroby bioplynu znižujú emisie skleníkových plynov do atmosféry.
Agrotechnický efekt využívania hmoty fermentovanej v bioplynových reaktoroch na poľnohospodárskych poliach sa prejavuje zlepšením pôdnej štruktúry, regeneráciou a zvýšením ich úrodnosti v dôsledku zavádzania živín organického pôvodu. Rozvoj trhu s organickými hnojivami, vrátane hnojív z hmoty spracovanej v bioplynových reaktoroch, v budúcnosti prispeje k rozvoju trhu s ekologickými poľnohospodárskymi produktmi a zvýši jeho konkurencieschopnosť.

Odhadované jednotkové investičné náklady

BGU 75 kWel. ~ 9 000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6 500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~ 6 000 €/kWel.

BGU do 500 kWel. ~ 4 500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~ 3 500 €/kWel.

Vyrobená elektrická a tepelná energia dokáže uspokojiť nielen potreby areálu, ale aj priľahlej infraštruktúry. Navyše suroviny pre bioplynové stanice sú zadarmo, čo zaisťuje vysokú ekonomickú efektívnosť po skončení doby návratnosti (4-7 rokov). Náklady na energiu vyrobenú v bioplynových elektrárňach časom nerastú, ale naopak klesajú.

Bioplyn je plyn, ktorý vzniká fermentáciou biomasy. Týmto spôsobom môžete získať vodík alebo metán. Zaujíma nás metán ako alternatíva k zemnému plynu. Metán je bezfarebný a bez zápachu a je vysoko horľavý. Vzhľadom na to, že suroviny na výrobu bioplynu máte doslova pod nohami, náklady na takýto plyn sú výrazne nižšie ako na zemný plyn a na tom môžete výrazne ušetriť. Tu sú čísla z Wikipédie „Z tony maštaľného hnoja sa získa 50-65 m³ bioplynu s obsahom metánu 60 %, 150-500 m³ bioplynu z rôznych typov rastlín s obsahom metánu do 70 %. Maximálne množstvo bioplynu je 1300 m³ s obsahom metánu až 87 % je možné získať z tuku.", "V praxi sa z 1 kg sušiny získa 300 až 500 litrov bioplynu."

Nástroje a materiály:
-Plastový kontajner 750 litrov;
-Plastový kontajner 500 litrov;
-Inštalatérske rúry a adaptéry;
-Cement pre PVC rúry;
-Epoxidové lepidlo;
-nôž;
-Píla na železo;
-Kladivo;
- Vidlicové kľúče;
-Plynové armatúry (podrobnosti v kroku 7);

Prvý krok: trochu viac teórie
Majster pred časom vyrobil prototyp bioplynovej stanice.

A bol bombardovaný otázkami a žiadosťami o pomoc pri montáži. V dôsledku toho sa o inštaláciu začali zaujímať aj štátne orgány (majster žije v Indii).

V ďalšom kroku musel majster vykonať úplnejšiu inštaláciu. Uvažujme, čo to je.
-Zariadenie pozostáva zo zásobníka, v ktorom je uložený organický materiál, mikroorganizmy ho spracovávajú a uvoľňujú plyn.
- Takto získaný plyn sa zhromažďuje v zásobníku známom ako zberač plynu. V modeli plávajúceho typu táto nádrž pláva v zavesení a pohybuje sa hore a dole v závislosti od množstva plynu v nej uloženého.
- Vodiaca rúrka pomáha zbernej nádrži plynu pohybovať sa hore a dole vo vnútri skladovacej nádrže.
-Odpad sa privádza cez prívodné potrubie vo vnútri zásobníka.
- Kompletne recyklovaná suspenzia prúdi cez výstupné potrubie. Dá sa zbierať, riediť a používať ako rastlinné hnojivo.
-Z plynového potrubia sa plyn privádza potrubím do spotrebných spotrebičov (plynové sporáky, ohrievače vody, generátory)

Druhý krok: výber kontajnera
Pri výbere kontajnera je potrebné zvážiť, koľko odpadu sa dá za deň vyzbierať. Podľa majstra existuje pravidlo, že na 5 kg odpadu je potrebná nádoba s objemom 1000 litrov. Pre majstra je to približne 3,5 - 4 kg. To znamená, že potrebná kapacita je 700-800 litrov. V dôsledku toho majster kúpil kapacitu 750 litrov.
Inštalácia s plávajúcim typom plynového potrubia, čo znamená, že musíte vybrať nádobu tak, aby straty plynu boli minimálne. Na tieto účely bola vhodná 500 litrová nádrž. Táto 500 litrová nádoba sa presunie do 750 litrovej nádoby. Vzdialenosť medzi stenami dvoch nádob je asi 5 cm na každej strane. Nádoby je potrebné vybrať tak, aby boli odolné voči slnečnému žiareniu a agresívnemu prostrediu.

Tretí krok: Príprava nádrže
Odreže hornú časť menšej nádrže. Najprv urobí dieru nožom, potom ju vyreže pílovým listom pozdĺž línie rezu.

Zo 750 litrovej nádoby je tiež potrebné odrezať vrchnú časť. Priemer rezanej časti je veko menšej nádrže + 4 cm.

Krok štyri: prívodné potrubie
Na dne väčšej nádrže musí byť nainštalované prívodné potrubie. Cez ňu sa dovnútra naleje biopalivo. Potrubie má priemer 120 mm. Vyreže dieru do suda. Inštaluje koleno. Spojenie je zabezpečené z oboch strán epoxidovým lepidlom na zváranie za studena.

Krok 5: potrubie na vypúšťanie suspenzie
Na zachytávanie suspenzie je v hornej časti väčšej nádrže inštalované potrubie s priemerom 50 mm a dĺžkou 300 mm.

Krok šiesty: sprievodcovia
Ako ste už pochopili, menší bude voľne „plávať“ vo veľkej nádobe. Keď sa vnútorná nádrž naplní plynom, bude sa zahrievať a naopak. Aby sa mohol voľne pohybovať hore a dole, majster vyrába štyri vodidlá. V „ušiach“ robí výrezy pre 32 mm rúrku. Zaisťuje potrubie, ako je znázornené na fotografii. Dĺžka hadice 32 cm.

K vnútornej nádobe sú tiež pripevnené 4 vodidlá vyrobené zo 40 mm rúrok.

Krok sedem: plynové armatúry
Prívod plynu je rozdelený do troch sekcií: od plynového potrubia po potrubie, od potrubia po valec, od valca po plynový sporák.
Master potrebuje tri 2,5 m rúry so závitovými koncami, 2 kohútiky, tesniace tesnenia, závitové adaptéry, pásku FUM a konzoly na upevnenie.

Na inštaláciu plynových armatúr majster urobí otvor v hornej časti (predtým spodná časť, t. j. 500 litrová fľaša je otočená hore dnom) v strede. Inštaluje armatúry, utesní spoj epoxidom.

Krok 8: Montáž
Teraz musíte nádobu umiestniť na rovný, tvrdý povrch. Miesto inštalácie by malo byť čo najslnečnejšie. Vzdialenosť medzi inštaláciou a kuchyňou by mala byť minimálna.

Inštaluje rúrky menšieho priemeru do vodiacich rúrok. Potrubie na vypúšťanie prebytočnej suspenzie je predĺžené.

Predlžuje prívodné potrubie. Spojenie je upevnené pomocou cementu pre PVC rúrky.

Inštaluje zásobník plynu do veľkej nádrže. Orientuje ho pozdĺž vodidiel.

Krok deväť: prvé spustenie
Na prvotné spustenie bioplynovej stanice tohto objemu je potrebných cca 80 kg kravského hnoja. Hnoj sa zriedi 300 litrami nechlórovanej vody. Majster pridáva aj špeciálnu prísadu na urýchlenie rastu baktérií. Doplnok pozostáva z koncentrovanej šťavy z cukrovej trstiny, kokosu a paliem. Vraj je to niečo ako kvások. Naplní túto hmotu cez prívodné potrubie. Po naplnení je potrebné prívodné potrubie umyť a nainštalovať zátku.

Po niekoľkých dňoch začne zásobník plynu stúpať. Tým sa začal proces tvorby plynu. Hneď ako je zásobník plný, je potrebné vzniknutý plyn odvzdušniť. Prvý plyn obsahuje veľa nečistôt a v zásobnej nádrži bol vzduch.

Krok desať: palivo
Proces tvorby plynu sa začal a teraz musíme zistiť, čo môže a nemôže byť použité ako palivo.
Ako palivo sú teda vhodné: hnilá zelenina, šupky zo zeleniny a ovocia, nepoužiteľné mliečne výrobky, prepečené maslo, nasekaná burina, odpad z dobytka a hydiny atď. Pri inštalácii je možné použiť množstvo nevyužiteľného rastlinného a živočíšneho odpadu. Kúsky je potrebné rozdrviť čo najjemnejšie. Tým sa urýchli proces recyklácie.

Nepoužívajte: cibuľové a cesnakové šupky, vaječné škrupiny, kosti, vláknité materiály.

Teraz sa pozrime na otázku množstva naloženého paliva. Ako už bolo spomenuté, takáto kapacita vyžaduje 3,5 - 4 kg paliva. Spracovanie paliva trvá od 30 do 50 dní v závislosti od druhu paliva. Každým pridaním 4 kg paliva sa z neho za 30 dní denne vyrobí asi 750 g plynu. Preplnenie jednotky povedie k prebytku paliva, kyslosti a nedostatku baktérií. Majster pripomína, že podľa pravidiel je denne potrebných 5 kg paliva na 1000 litrov objemu.
Jedenásty krok: Piest
Aby bolo nakladanie paliva jednoduchšie, majster vyrobil piest.

Jedným z problémov, ktoré treba v poľnohospodárstve vyriešiť, je likvidácia hnoja a rastlinného odpadu. A to je dosť vážny problém, ktorý si vyžaduje neustálu pozornosť. Recyklácia si vyžaduje nielen čas a námahu, ale aj značné sumy. Dnes existuje aspoň jeden spôsob, ako premeniť túto bolesť hlavy na zdroj príjmu: spracovanie hnoja na bioplyn. Technológia je založená na prirodzenom procese rozkladu hnoja a rastlinných zvyškov vďaka baktériám, ktoré obsahujú. Celá úloha spočíva vo vytvorení špeciálnych podmienok pre čo najkompletnejší rozklad. Týmito podmienkami sú absencia prístupu kyslíka a optimálna teplota (40-50 o C).

Každý vie, ako sa hnoj najčastejšie likviduje: ukladajú ho na kopy, potom ho po vykvasení vyvezú na pole. Vzniknutý plyn sa v tomto prípade uvoľní do atmosféry a unikne tam aj 40 % dusíka obsiahnutého vo východiskovej látke a väčšina fosforu. Výsledné hnojivo má ďaleko od ideálu.

Na získanie bioplynu je potrebné, aby proces rozkladu hnoja prebiehal bez prístupu kyslíka, v uzavretom objeme. V tomto prípade zostáva vo zvyškovom produkte dusík aj fosfor a plyn sa hromadí v hornej časti nádoby, odkiaľ sa dá ľahko odčerpať. Zdroje zisku sú dva: samotný plyn a účinné hnojivo. Okrem toho je hnojivo najvyššej kvality a na 99 % bezpečné: väčšina patogénnych mikroorganizmov a vajíčok hlíst odumiera a semená burín obsiahnuté v hnoji strácajú svoju životaschopnosť. Existujú dokonca linky na balenie týchto zvyškov.

Druhým predpokladom procesu spracovania hnoja na bioplyn je udržiavanie optimálnej teploty. Baktérie obsiahnuté v biomase sú pri nízkych teplotách neaktívne. Začínajú pôsobiť pri teplote okolia +30 o C. Hnoj navyše obsahuje dva druhy baktérií:

Najúčinnejšie sú teplomilné zariadenia s teplotami od +43 o C do +52 o C: v nich sa hnoj spracováva 3 dni a výstup z 1 litra úžitkovej plochy bioreaktora je až 4,5 litra bioplynu (tj. maximálny výkon). Ale udržiavanie teploty +50 o C vyžaduje značné energetické výdavky, ktoré nie sú rentabilné v každej klíme. Preto bioplynové stanice často pracujú pri mezofilných teplotách. V tomto prípade môže byť doba spracovania 12-30 dní, výťažnosť je približne 2 litre bioplynu na 1 liter objemu bioreaktora.

Zloženie plynu sa mení v závislosti od surovín a podmienok spracovania, ale je približne nasledovné: metán - 50-70%, oxid uhličitý - 30-50% a obsahuje aj malé množstvo sírovodíka (menej ako 1 %) a veľmi malé množstvá amoniaku, vodíka a zlúčenín dusíka. V závislosti od konštrukcie zariadenia môže bioplyn obsahovať značné množstvo vodnej pary, čo bude vyžadovať sušenie (inak jednoducho nebude horieť). Ako vyzerá priemyselná inštalácia, ukazuje video.

Dá sa povedať, že ide o celý závod na výrobu plynu. Ale pre súkromnú farmu alebo malú farmu sú takéto objemy zbytočné. Najjednoduchšiu bioplynovú stanicu je ľahké vyrobiť vlastnými rukami. Otázka však znie: „Kam by sa mal bioplyn poslať ďalej? Spalné teplo vzniknutého plynu je od 5340 kcal/m3 do 6230 kcal/m3 (6,21 - 7,24 kWh/m3). Preto môže byť dodávaný do plynového kotla na výrobu tepla (kúrenie a ohrev vody), alebo do zariadenia na výrobu elektriny, do plynového sporáka atď. Takto využíva hnoj zo svojej prepeličej farmy konštruktér bioplynovej stanice Vladimír Rašin.

Ukazuje sa, že ak máte aspoň slušné množstvo dobytka a hydiny, môžete plne uspokojiť potreby svojej farmy na teplo, plyn a elektrinu. A ak nainštalujete plynové inštalácie na autá, bude to tiež poskytovať palivo pre vozový park. Vzhľadom na to, že podiel energetických zdrojov na výrobných nákladoch je 70-80%, môžete ušetriť iba na bioreaktore a potom zarobiť veľa peňazí. Nižšie je uvedený screenshot ekonomického výpočtu rentability bioplynovej stanice pre malú farmu (stav k septembru 2014). Farma sa nedá nazvať malou, no rozhodne nie je ani veľká. Ospravedlňujeme sa za terminológiu - to je štýl autora.

Toto je približný rozpis požadovaných nákladov a možných príjmov Schémy pre domáce bioplynové stanice

Schémy domácich bioplynových staníc

Najjednoduchšou schémou bioplynovej stanice je uzavretá nádoba - bioreaktor, do ktorej sa naleje pripravená kaša. V súlade s tým existuje poklop na nakladanie hnoja a poklop na vykladanie spracovaných surovín.

Najjednoduchšia schéma bioplynovej stanice bez akýchkoľvek zvončekov a píšťaliek

Nádoba nie je úplne naplnená substrátom: 10-15% objemu by malo zostať voľných na zachytávanie plynu. Vo veku nádrže je zabudované potrubie na výstup plynu. Keďže výsledný plyn obsahuje pomerne veľké množstvo vodnej pary, v tejto forme nebude horieť. Preto je potrebné prejsť cez vodný uzáver, aby sa vysušil. V tomto jednoduchom zariadení bude väčšina vodnej pary kondenzovať a plyn bude dobre horieť. Potom je vhodné plyn očistiť od nehorľavého sírovodíka a až potom ho možno privádzať do plynojemu - nádoby na zachytávanie plynu. A odtiaľ môže byť distribuovaný spotrebiteľom: privádzaný do kotla alebo plynovej rúry. Pozrite si video a zistite, ako vyrobiť filtre pre bioplynovú stanicu vlastnými rukami.

Veľké priemyselné inštalácie sú umiestnené na povrchu. A to je v zásade pochopiteľné - objem pozemkových prác je príliš veľký. Ale na malých farmách je miska bunkra zakopaná v zemi. To vám po prvé umožňuje znížiť náklady na udržiavanie požadovanej teploty a po druhé, na súkromnom dvore je už dostatok všetkých druhov zariadení.

Nádobu je možné odobrať už hotovú alebo z tehly, betónu atď. vo vykopanej jame. Ale v tomto prípade sa budete musieť postarať o tesnosť a nepriepustnosť vzduchu: proces je anaeróbny - bez prístupu vzduchu, preto je potrebné vytvoriť vrstvu nepriepustnú pre kyslík. Štruktúra sa ukáže ako viacvrstvová a výroba takéhoto bunkra je dlhý a nákladný proces. Preto je lacnejšie a jednoduchšie zakopať hotovú nádobu. Predtým to boli nevyhnutne kovové sudy, často vyrobené z nehrdzavejúcej ocele. Dnes, s príchodom PVC kontajnerov na trh, ich môžete použiť. Sú chemicky neutrálne, majú nízku tepelnú vodivosť, dlhú životnosť a sú niekoľkonásobne lacnejšie ako nerez.

Vyššie opísaná bioplynová stanica však bude mať nízku produktivitu. Na aktiváciu procesu spracovania je potrebné aktívne premiešavanie hmoty umiestnenej v násypke. V opačnom prípade sa na povrchu alebo v hrúbke substrátu vytvorí kôra, ktorá spomaľuje proces rozkladu a na výstupe sa tvorí menej plynu. Miešanie sa vykonáva akýmkoľvek dostupným spôsobom. Napríklad, ako to ukazuje video. V tomto prípade je možné vykonať akýkoľvek pohon.

Existuje aj iný spôsob miešania vrstiev, ktorý je však nemechanický – barbitácia: vzniknutý plyn sa pod tlakom privádza do spodnej časti nádoby s hnojom. Plynové bubliny, ktoré stúpajú nahor, rozbijú kôru. Keďže sa dodáva rovnaký bioplyn, nedôjde k žiadnym zmenám v podmienkach spracovania. Taktiež tento plyn nemožno považovať za spotrebu – opäť skončí v plynojeme.

Ako bolo uvedené vyššie, dobrý výkon vyžaduje zvýšené teploty. Aby ste nevynaložili príliš veľa peňazí na udržiavanie tejto teploty, musíte sa postarať o izoláciu. Aký typ tepelného izolátora si vybrať, je samozrejme na vás, ale dnes je najoptimálnejšia polystyrénová pena. Nebojí sa vody, nie je ovplyvnená hubami a hlodavcami, má dlhú životnosť a vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti.

Tvar bioreaktora môže byť rôzny, no najbežnejší je valcový. Nie je to ideálne z hľadiska náročnosti miešania substrátu, ale používa sa to častejšie, pretože ľudia nazbierali veľa skúseností so stavbou takýchto nádob. A ak je takýto valec rozdelený prepážkou, potom môžu byť použité ako dve samostatné nádrže, v ktorých sa proces posúva v čase. V tomto prípade môže byť do priečky zabudované vykurovacie teleso, čím sa vyrieši problém udržiavania teploty v dvoch komorách naraz.

V najjednoduchšej verzii sú domáce bioplynové stanice obdĺžniková jama, ktorej steny sú vyrobené z betónu a pre tesnosť sú ošetrené vrstvou sklenených vlákien a polyesterovej živice. Táto nádoba je vybavená vekom. Použitie je mimoriadne nepohodlné: zahrievanie, miešanie a odstraňovanie fermentovanej hmoty sa ťažko realizuje a nie je možné dosiahnuť úplné spracovanie a vysokú účinnosť.

O niečo lepšia je situácia so zákopovými zariadeniami na spracovanie hnoja na bioplyn. Majú skosené hrany, čo uľahčuje nakladanie čerstvého hnoja. Ak spravíte spodok naklonený, tak sa vám vykvasená hmota samospádom posunie na jednu stranu a bude sa ľahšie vyberať. Pri takýchto inštaláciách je potrebné zabezpečiť tepelnú izoláciu nielen stien, ale aj veka. Realizovať takúto bioplynovú stanicu vlastnými rukami nie je ťažké. Ale úplné spracovanie a maximálne množstvo plynu sa v ňom dosiahnuť nedá. Aj s kúrením.

Základné technické otázky boli vyriešené a teraz poznáte niekoľko spôsobov, ako postaviť zariadenie na výrobu bioplynu z hnoja. Stále existujú technologické nuansy.

Čo sa dá recyklovať a ako dosiahnuť dobré výsledky

Hnoj akéhokoľvek zvieraťa obsahuje organizmy potrebné na jeho spracovanie. Zistilo sa, že na fermentačnom procese a produkcii plynu sa podieľa viac ako tisíc rôznych mikroorganizmov. Najdôležitejšiu úlohu zohrávajú látky tvoriace metán. Tiež sa predpokladá, že všetky tieto mikroorganizmy sa nachádzajú v optimálnych pomeroch v hnoji dobytka. V každom prípade pri spracovaní tohto druhu odpadu v kombinácii s rastlinnou hmotou sa uvoľňuje najväčšie množstvo bioplynu. V tabuľke sú uvedené priemerné údaje pre najbežnejšie druhy poľnohospodárskeho odpadu. Upozorňujeme, že toto množstvo plynu je možné získať za ideálnych podmienok.

Pre dobrú produktivitu je potrebné udržiavať určitú vlhkosť podkladu: 85-90%. Ale treba použiť vodu, ktorá neobsahuje cudzie chemikálie. Negatívny vplyv na procesy majú rozpúšťadlá, antibiotiká, čistiace prostriedky atď. Tiež, aby proces prebiehal normálne, kvapalina by nemala obsahovať veľké fragmenty. Maximálne veľkosti fragmentov: 1*2 cm, menšie sú lepšie. Preto, ak plánujete pridať bylinné zložky, musíte ich rozdrviť.

Pre normálne spracovanie v substráte je dôležité udržiavať optimálnu úroveň pH: v rozmedzí 6,7-7,6. Prostredie má zvyčajne normálnu kyslosť a len občas sa kyselinotvorné baktérie vyvinú rýchlejšie ako baktérie tvoriace metán. Potom sa prostredie stáva kyslým, produkcia plynu klesá. Na dosiahnutie optimálnej hodnoty pridajte do substrátu bežné vápno alebo sódu.

Teraz trochu o čase, ktorý je potrebný na spracovanie hnoja. Vo všeobecnosti čas závisí od vytvorených podmienok, ale prvý plyn môže začať prúdiť už na tretí deň po začiatku fermentácie. Najaktívnejšia tvorba plynu nastáva, keď sa hnoj rozkladá o 30-33%. Aby ste mali predstavu o čase, povedzme, že po dvoch týždňoch sa substrát rozloží o 20 – 25 %. To znamená, že optimálne by spracovanie malo trvať mesiac. V tomto prípade je hnojivo najvyššej kvality.

Výpočet objemu zásobníka na spracovanie

Pre malé farmy je optimálna inštalácia konštantná - vtedy sa čerstvý hnoj dodáva v malých dávkach denne a odstraňuje sa v rovnakých dávkach. Aby sa proces nenarušil, podiel dennej záťaže by nemal presiahnuť 5 % spracovaného objemu.

Domáce zariadenia na spracovanie hnoja na bioplyn nie sú vrcholom dokonalosti, ale sú dosť efektívne

Na základe toho ľahko určíte potrebný objem nádrže pre domácu bioplynovú stanicu. Denný objem hnoja z vašej farmy (už v zriedenom stave s vlhkosťou 85-90%) musíte vynásobiť 20 (to je pre mezofilné teploty, pre teplomilné budete musieť násobiť 30). K výslednému údaju je potrebné pridať ďalších 15-20% - voľný priestor na zber bioplynu pod kupolou. Poznáte hlavný parameter. Všetky ďalšie náklady a parametre systému závisia od toho, ktorá schéma bioplynovej stanice je zvolená na implementáciu a ako všetko urobíte. Je celkom možné vystačiť si s improvizovanými materiálmi alebo si môžete objednať inštaláciu na kľúč. Vývoj továrne bude stáť od 1,5 milióna eur, inštalácie od Kulibinovcov budú lacnejšie.

Zákonná registrácia

Inštalácia bude musieť byť koordinovaná s SES, plynárenským inšpektorátom a hasičmi. Budete potrebovať:

Technologická schéma inštalácie.
Plán usporiadania zariadení a komponentov s ohľadom na samotnú inštaláciu, miesto inštalácie tepelnej jednotky, umiestnenie potrubí a energetických rozvodov a prípojky čerpadiel. Diagram by mal označovať bleskozvod a prístupové cesty.
Ak bude inštalácia umiestnená v interiéri, potom bude potrebný aj plán vetrania, ktorý zabezpečí minimálne osemnásobnú výmenu všetkého vzduchu v miestnosti.

Ako vidíme, bez byrokracie sa tu nezaobídeme.

Na záver trochu o výkone inštalácie. V priemere za deň vyprodukuje bioplynová stanica objem plynu dvojnásobok užitočného objemu zásobníka. To znamená, že 40 m 3 kalu vyprodukuje 80 m 3 plynu za deň. Na zabezpečenie samotného procesu (hlavnou nákladovou položkou je vykurovanie) pôjde približne 30 %. Tie. na výstupe dostanete 56 m 3 bioplynu za deň. Podľa štatistík je na pokrytie potrieb trojčlennej rodiny a na vykurovanie priemerne veľkého domu potrebných 10 m 3 . V čistom zostatku máte 46 m3 za deň. A to s malou inštaláciou.

Výsledky

Investíciou určitej sumy peňazí do zriadenia bioplynovej stanice (vlastnými rukami alebo na kľúč) uspokojíte nielen vlastné potreby a potreby tepla a plynu, ale budete môcť aj predávať plyn, nakoľko ako aj vysokokvalitné hnojivá vznikajúce pri spracovaní.

Téma alternatívnych palív je aktuálna už niekoľko desaťročí. Bioplyn je prírodný zdroj paliva, ktorý si môžete vyrobiť a použiť sami, najmä ak máte hospodárske zvieratá.

Čo to je

Zloženie bioplynu je podobné tomu, ktorý sa vyrába v priemyselnom meradle. Etapy výroby bioplynu:

Bioreaktor je nádoba, v ktorej je biologická hmota spracovávaná anaeróbnymi baktériami vo vákuu.
Po určitom čase sa uvoľní plyn pozostávajúci z metánu, oxidu uhličitého, sírovodíka a iných plynných látok.
Tento plyn sa čistí a odstraňuje z reaktora.
Recyklovaná biomasa je vynikajúce hnojivo, ktoré sa odstraňuje z reaktora na obohatenie polí.

Výroba bioplynu vlastnými rukami doma je možná za predpokladu, že žijete na dedine a máte prístup k živočíšnemu odpadu. Je to dobrá voľba paliva pre chovy hospodárskych zvierat a poľnohospodárske podniky.

Výhodou bioplynu je, že znižuje emisie metánu a poskytuje alternatívny zdroj energie. V dôsledku spracovania biomasy vzniká hnojivo pre zeleninové záhrady a polia, čo je ďalšou výhodou.

Na výrobu vlastného bioplynu je potrebné postaviť bioreaktor na spracovanie hnoja, vtáčieho trusu a iného organického odpadu. Použité suroviny sú:

odpadové vody;
Slamka;
tráva;
riečny bahno

Je dôležité zabrániť tomu, aby sa chemické nečistoty dostali do reaktora, pretože narúšajú proces spracovania.

Prípady použitia

Spracovanie hnoja na bioplyn umožňuje získavať elektrickú, tepelnú a mechanickú energiu. Toto palivo sa používa v priemyselnom meradle alebo v súkromných domoch. Používa sa na:

vykurovanie;
osvetlenie;
vykurovacia voda;
prevádzka spaľovacích motorov.

Pomocou bioreaktora si môžete vytvoriť vlastnú energetickú základňu na napájanie vášho súkromného domu alebo poľnohospodárskej výroby.

Tepelné elektrárne využívajúce bioplyn sú alternatívnym spôsobom vykurovania súkromnej farmy alebo malej obce. Organický odpad je možné premeniť na elektrinu, čo je oveľa lacnejšie ako jeho privádzanie na miesto a platenie účtov. Bioplyn je možné použiť na varenie na plynových sporákoch. Veľkou výhodou biopaliva je, že je to nevyčerpateľný, obnoviteľný zdroj energie.

Účinnosť biopalív

Bioplyn z podstielky a hnoja je bez farby a bez zápachu. Poskytuje rovnaké množstvo tepla ako zemný plyn. Jeden meter kubický bioplynu poskytuje rovnaké množstvo energie ako 1,5 kg uhlia.

Farmy najčastejšie odpad z hospodárskych zvierat nelikvidujú, ale ukladajú ho na jednom mieste. V dôsledku toho sa metán uvoľňuje do atmosféry a hnoj stráca svoje vlastnosti ako hnojivo. Včas spracovaný odpad prinesie farme oveľa viac výhod.

Týmto spôsobom je ľahké vypočítať účinnosť likvidácie hnoja. Priemerná krava vyprodukuje 30-40 kg hnoja denne. Táto masa produkuje 1,5 metra kubického plynu. Z tohto množstva sa vyrobí 3 kW/h elektriny.

Ako postaviť biomateriálový reaktor

Bioreaktory sú betónové kontajnery s otvormi na odstraňovanie surovín. Pred výstavbou si musíte vybrať miesto na mieste. Veľkosť reaktora závisí od množstva biomasy, ktorú máte denne. Nádobu by mala naplniť do 2/3.

Ak je biomasy málo, namiesto betónovej nádoby si môžete vziať železný sud, napríklad obyčajný sud. Ale musí byť pevný, s kvalitnými zvarmi.

Množstvo vyrobeného plynu priamo závisí od objemu surovín. V malej nádobke z nej dostanete trochu. Aby ste získali 100 kubických metrov bioplynu, musíte spracovať tonu biologickej hmoty.

Na zvýšenie pevnosti inštalácie sa zvyčajne zakopáva do zeme. Reaktor musí mať vstupné potrubie na nakladanie biomasy a výstup na odstraňovanie odpadového materiálu. V hornej časti nádrže by mal byť otvor, cez ktorý sa vypúšťa bioplyn. Je lepšie ho uzavrieť vodným uzáverom.

Pre správnu reakciu musí byť nádoba hermeticky uzavretá, bez prístupu vzduchu. Vodný uzáver zabezpečí včasné odstránenie plynov, čo zabráni výbuchu systému.

Reaktor pre veľkú farmu

Jednoduchá konštrukcia bioreaktora je vhodná pre malé farmy s 1-2 zvieratami. Ak vlastníte farmu, je najlepšie nainštalovať priemyselný reaktor, ktorý zvládne veľké objemy paliva. Najlepšie je zapojiť špeciálne spoločnosti, ktoré sa podieľajú na vývoji projektu a inštalácii systému.

Priemyselné komplexy pozostávajú z:

Nádrže na dočasné uskladnenie;
Miešacie zariadenia;
Malá tepelná elektráreň, ktorá poskytuje energiu na vykurovanie budov a skleníkov, ako aj elektrinu;
Nádoby na fermentovaný hnoj používaný ako hnojivo.

Najúčinnejšou možnosťou je postaviť jeden komplex pre niekoľko susedných fariem. Čím viac biomateriálu sa spracuje, tým viac energie sa v dôsledku toho vyrobí.

Pred prijatím bioplynu musia byť priemyselné zariadenia schválené sanitárnou a epidemiologickou stanicou, požiarnou a plynovou inšpekciou. Sú zdokumentované, existujú špeciálne normy pre umiestnenie všetkých prvkov.

Ako vypočítať objem reaktora

Objem reaktora závisí od množstva denne vyprodukovaného odpadu. Nezabúdajte, že pre efektívne kvasenie stačí nádoba naplniť len do 2/3. Zvážte aj čas fermentácie, teplotu a druh suroviny.

Pred odoslaním do digestora je najlepšie riediť hnoj vodou. Spracovanie hnoja pri teplote 35-40 stupňov bude trvať asi 2 týždne. Na výpočet objemu určte počiatočný objem odpadu s vodou a pridajte 25-30%. Objem biomasy by mal byť každé dva týždne rovnaký.

Ako zabezpečiť aktivitu biomasy

Pre správnu fermentáciu biomasy je najlepšie zmes zohriať. V južných oblastiach teplota vzduchu podporuje nástup fermentácie. Ak bývate na severe alebo v strednom pásme, môžete pripojiť ďalšie vykurovacie telesá.

Na spustenie procesu je potrebná teplota 38 stupňov. Existuje niekoľko spôsobov, ako to zabezpečiť:

Cievka pod reaktorom pripojená k vykurovaciemu systému;
Vyhrievacie prvky vo vnútri nádoby;
Priamy ohrev nádoby elektrickými vykurovacími zariadeniami.

Biologická hmota už obsahuje baktérie, ktoré sú potrebné na výrobu bioplynu. Prebudia sa a začnú činnosť, keď teplota vzduchu stúpne.

Najlepšie je ohrievať ich automatickými vykurovacími systémami. Zapnú sa, keď studená hmota vstúpi do reaktora a automaticky sa vypnú, keď teplota dosiahne požadovanú hodnotu. Takéto systémy sú inštalované v kotloch na ohrev vody, možno ich zakúpiť v predajniach plynových zariadení.

Ak zabezpečíte ohrev na 30-40 stupňov, spracovanie bude trvať 12-30 dní. Závisí to od zloženia a objemu hmoty. Pri zahriatí na 50 stupňov sa aktivita baktérií zvyšuje a spracovanie trvá 3-7 dní. Nevýhodou takýchto inštalácií sú vysoké náklady na udržiavanie vysokých teplôt. Sú porovnateľné s množstvom prijatého paliva, takže systém sa stáva neúčinným.

Ďalším spôsobom aktivácie anaeróbnych baktérií je miešanie biomasy. Hriadele môžete nainštalovať do kotla sami a v prípade potreby posunúť rukoväť, aby ste hmotu premiešali. Ale je oveľa pohodlnejšie navrhnúť automatický systém, ktorý bude miešať hmotu bez vašej účasti.

Správne odstránenie plynu

Bioplyn z hnoja sa odstraňuje cez horný kryt reaktora. Počas procesu fermentácie musí byť pevne uzavretá. Zvyčajne sa používa vodný uzáver. Riadi tlak v systéme, keď sa zvýši, veko sa zdvihne a aktivuje sa vypúšťací ventil. Ako protizávažie sa používa závažie. Na výstupe sa plyn čistí vodou a ďalej prúdi rúrkami. Čistenie vodou je potrebné na odstránenie vodnej pary z plynu, inak nebude horieť.

Pred spracovaním bioplynu na energiu je potrebné ho akumulovať. Mal by sa skladovať v plynovej nádrži:

Je vyrobený v tvare kupoly a inštalovaný na výstupe z reaktora.
Najčastejšie je vyrobený zo železa a potiahnutý niekoľkými vrstvami farby, aby sa zabránilo korózii.
V priemyselných komplexoch je plynová nádrž samostatná nádrž.

Ďalšia možnosť výroby plynového držiaka: použite PVC vrecko. Tento elastický materiál sa pri plnení vrecka natiahne. V prípade potreby dokáže uskladniť veľké množstvo bioplynu.

Podzemný závod na výrobu biopalív

Pre úsporu miesta je najlepšie vybudovať podzemné inštalácie. Toto je najjednoduchší spôsob, ako získať bioplyn doma. Ak chcete zriadiť podzemný bioreaktor, musíte vykopať jamu a vyplniť jej steny a dno železobetónom.

Na oboch stranách nádoby sú vytvorené otvory pre vstupné a výstupné potrubie. Okrem toho by výstupné potrubie malo byť umiestnené na dne nádoby na odčerpávanie odpadovej hmoty. Jeho priemer je 7-10 cm.Vstupný otvor s priemerom 25-30 cm je najlepšie umiestnený v hornej časti.

Inštalácia je zvrchu pokrytá murivom a je nainštalovaná plynová nádrž na príjem bioplynu. Na výstupe z nádoby musíte vytvoriť ventil na reguláciu tlaku.

Bioplynovú stanicu je možné zakopať na dvore súkromného domu a napojiť na ňu kanalizáciu a odpad z dobytka. Recyklačné reaktory dokážu úplne pokryť potreby rodiny v oblasti elektriny a tepla. Ďalšou výhodou je získanie hnojiva pre vašu záhradu.

Urob si svoj bioreaktor je spôsob, ako získať energiu z pastvy a zarobiť peniaze z hnoja. Znižuje náklady na energiu farmy a zvyšuje ziskovosť. Môžete to urobiť sami alebo si objednať inštaláciu. Cena závisí od objemu, od 7 000 rubľov.