Stacionari biodujų jėgainė yra skirta veiksmingai šalinti atliekas, gauti žaliavas ir nebrangią energiją. Tokią įrangą galite surinkti savo rankomis ir sugeneruotas dujas naudoti kambario šildymui, maisto ruošimui ir kitiems poreikiams tenkinti. Prieš pradedant statybą, naudinga sužinoti apie įrenginio veikimo principą, jam tinkamų žaliavų rūšis, biologinių dujų gamybos specifiką ir visus įrengimo etapus.
Biodujų nustatymas
Standartinio tipo biodujos yra natūralus kuras, gaunamas fermentuojant biologinius substratus. Jis suyra veikiant hidrolizei, taip pat rūgštis ir metaną sudarantiems bakterijų organizmams. Gautas mišinys turi degias savybes dėl didelio metano kiekio, dėl savo savybių jis beveik nesiskiria nuo įprastų natūralių žaliavų, naudojamų buities ir pramonės reikmėms. Biodujos yra ekologiška medžiaga, jos gamybos technologija taip pat neturi neigiamos įtakos aplinkai. Kaip žaliavos komponentas yra naudojami atliekos, kurios turi būti pašalintos.
Biodujų jėgainė bus naudinga privačių pastatų, turinčių prieigą prie gyvulininkystės fermų atliekų, savininkams. Tokiu atveju geriausias pasirinkimas bus kelių biodujų jėgainių statyba.
Biodujų jėgainės veikimo principas
Šis įrenginys gali turėti skirtingą konfigūraciją, kuri priklauso nuo jo galios, naudojamų žaliavų rūšies ir gaminio, iš kurio gaunamas rezultatas. Standartinio tipo įrengimas apima akumuliacinės talpos, malūnų ir maišytuvų, dujų laikiklio, skirto sukauptoms dujoms kaupti, įrengimą, reaktorių ir atliekų tiekimo į jį sistemą, degalų komponentų perdavimo sistemas, perdirbimą, automatizavimą, gamybos procesų valdymą ir apsaugą. Biodujų namų stotis veikia pagal standartinį principą:
- Biomasė pilama į hermetišką indą, praskiestą vandeniu, kur pradeda fermentuoti ir išskiria dujinę medžiagą.
- Rezervuaro turinys atnaujinamas išleidžiant atliekas ir pridedant šviežių.
- Dujos, susikaupusios viršutinėje rezervuaro dalyje, per vamzdį patenka į dujų kolektorių, o po to į prijungtus buitinius prietaisus.
Pagrindinis šio alternatyvaus energijos šaltinio pranašumas yra sumažintas metano išmetimas. Po tokio apdorojimo ir laipsniško proceso susidaro veiksmingos trąšos, kurios idealiai tinka laukams ir daržiams, taip pat neturi pavojingų priemaišų.
Kokios žaliavos yra tinkamos montuoti
Bet kuri biodujų įmonė geriausiai veikia šviežią organinį komponentą - gyvulių ar paukščių mėšlą, kuris turėtų būti papildomas kiekvieną dieną. Į reaktorių galite pridėti kapotos žolės, viršūnių ar žalumynų, įskaitant buitines atliekas, tokias kaip daržovių lupimas. Stoties efektyvumas priklauso nuo naudojamų žaliavų rūšies. Didžiausias biologinių dujų kiekis gaunamas iš kiaulių mėšlo ir kalakutienos mėšlo mišinio. Karvių ir siloso atliekų derinys leidžia gauti daug mažiau dujų panašia apkrova.
Kai kurie veiksniai gali sumažinti anaerobinių bakterijų aktyvumą ir netgi visiškai sustabdyti natūralių biodujų gamybą. Žaliavos, turinčios antibiotikų, pelėsių, ploviklio tipo sintetinių komponentų ir dervų, neturėtų patekti į rezervuarą. Nereikia naudoti supuvto mėšlo, į įrenginį galima krauti tik šviežias ar džiovintas atliekas. Be to, žaliavos neturėtų būti užterštos, 95 proc.
Norint palengvinti biologinės masės pakrovimą ir pagreitinti fermentacijos procesus, į atliekas būtina įpilti šiek tiek išgryninto vandens ir praskiesti iki normalios konsistencijos.
Biodujų gamybos specifika
Namuose gaminamos biodujos yra perdirbamos biologiniame reaktoriuje keliais etapais. Kurį laiką bakterijos veikia biomasę, tikslus fermentacijos laikas priklausys nuo žaliavų tūrio. Dėl bakterijų darbo susidaro degių dujų mišinys, kuriame yra metano, anglies dioksido ir daugelio kitų medžiagų, įskaitant vandenilio sulfidą. Tada mišinys eina iš reaktoriaus į dujų laikiklį, kur laikomas iki numatyto naudojimo pradžios, iš ten esančios dujos gali būti naudojamos buitiniams prietaisams aptarnauti, o jo savybės nėra prastesnės už natūralias. Suskaidytą masę reikia laiku pašalinti iš fermentatoriaus, kad galų gale būtų gautos aukštos kokybės trąšos.
Biodujų jėgainės pelningumo apskaičiavimas
Biodujų gamyba „pasidaryk pats“ yra naudinga, nes 1 kubinis metras šio kuro suteikia panašų kiekį energijos, kaip 3,5 kg malkų, 1–2 kg anglių arba 9–10 kW elektros energijos. Jei žinote apytikslį turimų atliekų svorį ir reikalingą energijos kiekį, galite apskaičiuoti galimus tokios stoties pranašumus ir trūkumus.
Pavyzdys yra substrato, paruošto iš 1,5 mėšlo komponento, 3,5 tonos organinių atliekų ir pašildyto vandens, apskaičiavimas, kai jo kiekis sudaro 65–75% standartinio organinių medžiagų tūrio. Ši žaliava skirta šešiems mėnesiams saikingai naudoti dujas. Fermentacijos procesas suteikia norimą rezultatą po 10–15 dienų, dujos pradės būti gaminamos minimaliu kiekiu ir užpildys rezervuarą. Po trisdešimt dienų degalai bus visiškai sukurti. Nesant problemų ir tinkamai eksploatuojant stotį, tūris didėja palaipsniui, kol pagrindas yra visiškai supuvęs.
Biodujų įmonės našumas priklausys nuo žaliavos fermentacijos greičio, kuris susijęs su padidėjusiu drėgmės lygiu ir substrato temperatūra.
„Pasidaryk pats“ statybos žingsniai
„Pasidaryk pats“ biologinės dujos yra visiškai prieinamos kiekvienam privataus pastato savininkui, kuris gali savarankiškai atlikti paprasčiausią ir patikimiausią įrengimą. Jos montavimas atliekamas pagal brėžinius ir susideda iš kelių etapų.
Duobės paruošimas
Kadangi biodujų jėgainė yra po žeme, jos veikimo efektyvumas priklausys nuo to, kaip gerai buvo paruoštas ir apdaila speciali duobė. Stiprinkite jo sienas plastikiniais, betoniniais ar polimeriniais žiedais, kurie turi būti su tuščiu dugnu. Jie kainuos daugiau nei improvizuotos medžiagos, tačiau jiems nereikės papildomo sandariklio. Polimeriniai komponentai nebijo vandens ir cheminių komponentų, tačiau yra jautrūs mechaniniam poveikiui, jei reikia, juos visada galima pakeisti.
Dujų išmetimo sistema
Natūralios biodujos gaunamos naudojant vamzdį, kuris įmontuojamas į viršutinį statinės elementą. Medžiaga patenka į vandens gaudyklę per prijungtą vamzdį, tada patenka į pavarą ir pereina prie buitinių prietaisų.Netoli dujų išleidimo angos yra sumontuotas trišakis vožtuvas. Jei rezervuaro viduje bus per didelis slėgis, jis išleis medžiagas.
Tiekimo ir iškrovimo sistema
Norėdami nuolat gaminti dujų mišinį biodujų generatoriuje, substrato viduje esančios bakterijos turi būti nuolat aprūpinamos šviežiu mėšlu ir organinėmis medžiagomis. Atliekų žaliavos iš bunkerio pašalinamos taip, kad jis neužimtų nereikalingos vietos. Iškrovimo ir pakrovimo statinėse statomos skylės, į kurias privirinami ne mažiau kaip 300 mm skersmens vamzdžiai. Pakrovimo tipo vamzdynas turėtų būti nukreiptas į viršų, papildytas piltuvu, o drenažo dalis turi būti pastatyta taip, kad atliekant perdirbimą būtų patogu rinkti atliekas.
Šildymo sistema
Jei stotis bus pastatyta kieme arba nešildomoje patalpoje, joje turės būti optimali šilumos izoliacija ir stabilus šildymas. Šiuo tikslu galite įnešti į vamzdžio, iš kurio vanduo juda iš šildymo sistemos, montavimą ir sumontuoti juos išilgai statinės sienelių. Taip pat į reaktorių dedamas rezervuaras, užpildytas vandeniu, kaitinamas elektriniais kaitinimo elementais; pirmas variantas laikomas ekonomiškesniu. Kad įrenginys būtų stabilus, jo turinio temperatūra neturėtų nukristi žemiau 38 ir pakilti virš 55 laipsnių.
Maišymo sistema
Bet kurio dizaino papildomas rankinis maišytuvas gali žymiai padidinti stoties efektyvumą. Norėdami jį sukurti, ašis su prie jo privirintais ašmenimis išvedama per statinės dangtį. Tada jie uždeda ant rankenos vartų ir visiškai užsandarina skylę.
Kupolo ir vamzdžių montavimas
Paskutiniame etape savo rankomis turėsite pagaminti dujų baką biodujų stotiui ir įdiegti jo viršutinio elemento kupolą. Aukščiausiame kupolo taške dedamas dujų išmetimo vamzdis ir traukiamas link dujų laikiklio.
Laisva vieta reaktoriaus viduje veikia kaip dujų saugykla, tačiau to nepakanka visiškai saugiam įrenginio darbui. Kad būtų išvengta aukšto slėgio po kupolu sprogimo, dujos turi būti naudojamos nuolat. Kad biologinis metanas nesimaišytų su oru, sumontuota vandens gaudyklė, kuri taip pat skirta išvalyti dujas.
Biodujų jėgainės pranašumai ir trūkumai
Privalumų sąrašą sudaro:
- galimybė saugiai šalinti atliekas;
- atsinaujinančių ekologiškų žaliavų atsargų gavimas;
- išmetamas minimalus anglies dioksido ir sieros kiekis, palyginti su įprastais dujų įrenginiais;
- visiškas stoties stabilumas;
- galimybė naudoti kelis augalus vienu metu, siekiant sumažinti išlaidas ir išvengti žalos;
- didžiausia nauda žemės ūkiui.
Be visų šių pranašumų, biodujų įmonė turi savo trūkumų. Tokios dujos yra gana švarus kuras, tačiau jos vis tiek gali užteršti aplinką. Be to, tokių stočių savininkams gali kilti sunkumų tiekiant biomasę, jei jie tuo nepasirūpina iš anksto.
