Stacjonarna biogazownia jest zaprojektowana do skutecznego usuwania odpadów, uzyskiwania surowców i taniej energii. Możesz zmontować taki sprzęt własnymi rękami i użyć wyprodukowanego gazu do ogrzania pokoju, przygotowania jedzenia, a także innych potrzeb. Przed budową przydatne jest poznanie zasady działania instalacji, rodzajów odpowiednich do niej surowców, specyfiki pozyskiwania gazu biologicznego i wszystkich etapów instalacji.
Oznaczanie biogazu
Biogaz standardowego typu jest naturalnym paliwem wytwarzanym w wyniku fermentacji substratów biologicznych. Rozkłada się pod wpływem hydrolizy, a także organizmów bakteryjnych wytwarzających kwas i metan. Otrzymana mieszanina ma właściwości palne ze względu na wysoką zawartość metanu, ze względu na swoje właściwości prawie nie różni się od zwykłych naturalnych surowców wykorzystywanych do celów domowych i przemysłowych. Biogaz jest substancją przyjazną dla środowiska, jego technologia produkcji również nie ma negatywnego wpływu na środowisko. Jako składnik surowcowy stosuje się do niego produkty odpadowe, które należy usunąć.
Biogazownia będzie korzystna dla właścicieli prywatnych budynków z dostępem do odpadów z gospodarstw hodowlanych. W takim przypadku najlepszym rozwiązaniem będzie budowa kilku biogazowni.
Zasada działania biogazowni
To urządzenie może mieć inną konfigurację, która zależy od jego mocy, rodzaju użytych surowców i uzyskanego produktu. Instalacja standardowego typu obejmuje instalację zbiornika magazynowego, młynów i mieszarek, zasobnika gazu do gromadzenia wytwarzanego gazu, reaktora i systemu dostarczania do niego odpadów, systemów przenoszenia składników paliw, przetwarzania, automatyzacji, kontroli i ochrony procesów produkcyjnych. Stacja domowa na biogaz działa zgodnie ze standardową zasadą:
- Biomasę wlewa się do hermetycznego pojemnika, który rozcieńcza się wodą, gdzie zaczyna fermentować i uwalniać substancję gazową.
- Zawartość zbiornika jest aktualizowana poprzez osuszanie odpadów i dodawanie świeżych.
- Gaz zgromadzony w górnej części zbiornika przechodzi przez rurkę do kolektora gazu, a następnie do podłączonych urządzeń gospodarstwa domowego.
Główną zaletą tego alternatywnego źródła energii jest redukcja emisji metanu. Po takiej obróbce i jej etapowym procesie powstają skuteczne nawozy, idealnie nadające się na pola i ogrody, a także niezawierające niebezpiecznych zanieczyszczeń.
Jakie surowce nadają się do instalacji
Każda biogazownia najlepiej działa na świeżym składniku organicznym - odchodach zwierząt gospodarskich lub drobiu, które należy codziennie uzupełniać. Do reaktora można dodać posiekaną trawę, wierzchołki lub liście, w tym odpady domowe, takie jak obieranie warzyw. Efektywność stacji zależy od rodzaju użytych surowców. Największa ilość gazu biologicznego jest uzyskiwana z mieszanki odchodów świń i obornika z indyka. Połączenie odpadów krów i kiszonki pozwala uzyskać znacznie mniej gazu przy podobnym obciążeniu.
Niektóre czynniki mogą zmniejszyć aktywność bakterii beztlenowych, a nawet całkowicie zatrzymać produkcję naturalnego biogazu. Surowce zawierające antybiotyki, pleśń, detergentowe składniki syntetyczne i żywice nie powinny dostać się do zbiornika. Nie jest konieczne stosowanie zepsutego obornika; do instalacji można załadować tylko świeże lub suszone odpady. Ponadto surowce nie powinny być podmokłe, wartość 95% uważa się za krytyczną.
Aby ułatwić ładowanie masy biologicznej i przyspieszyć procesy fermentacji, do odpadów należy dodać trochę oczyszczonej wody i rozcieńczyć do normalnej konsystencji.
Specyfika produkcji biogazu
Biogaz wytwarzany w domu jest przetwarzany w reaktorze biologicznym na kilku etapach. Przez pewien czas bakterie działają na biomasę, dokładny czas fermentacji będzie zależeć od ilości surowców. Z powodu działania bakterii powstaje palna mieszanina gazów zawierająca metan, dwutlenek węgla i wiele innych substancji, w tym siarkowodór. Następnie mieszanina przechodzi z reaktora do uchwytu gazu, gdzie jest przechowywana do początku zamierzonego użycia, stamtąd gaz może być wykorzystywany do serwisowania urządzeń gospodarstwa domowego, a jego właściwości nie są gorsze od naturalnych. Rozłożoną masę należy usunąć z fermentora w odpowiednim czasie, aby ostatecznie otrzymać nawóz wysokiej jakości.
Obliczanie rentowności biogazowni
Produkcja biogazu zrób to sam, ponieważ 1 metr sześcienny tego paliwa zapewnia podobną ilość energii, np. 3,5 kg drewna opałowego, 1-2 kg węgla lub 9-10 kW energii elektrycznej. Jeśli znasz przybliżoną masę dostępnych odpadów i wymaganą ilość energii, możesz obliczyć możliwe zalety i wady takiej stacji.
Przykładem jest obliczenie podłoża przygotowanego z 1,5 składnika obornika, 3,5 tony odpadów organicznych i podgrzanej wody w ilości równej 65-75% standardowej objętości materii organicznej. Ten surowiec jest przeznaczony na sześć miesięcy umiarkowanego zużycia gazu. Proces fermentacji daje pożądany wynik po 10-15 dniach, gaz zacznie być wytwarzany w minimalnej ilości i wypełni zbiornik. Trzydzieści dni później paliwo zostanie w pełni opracowane. W przypadku braku problemów i prawidłowego działania stacji głośność stopniowo wzrasta, aż do całkowitego zgniszczenia podłoża.
Wydajność biogazowni będzie zależeć od tempa fermentacji surowca, co jest związane ze zwiększonym poziomem wilgotności i temperatury podłoża.
Kroki konstrukcyjne DIY
Gaz biologiczny zrób to sam jest całkowicie dostępny dla każdego właściciela prywatnego budynku, który może samodzielnie wykonać najprostszą i niezawodną instalację. Instalacja odbywa się zgodnie z rysunkami i składa się z kilku etapów.
Przygotowanie studni
Ponieważ biogazownia znajduje się pod ziemią, skuteczność jej działania będzie zależeć od tego, jak dobrze przeprowadzono przygotowanie i dekorację specjalnej studni. Wzmocnij ściany plastikowymi, betonowymi lub polimerowymi pierścieniami, które muszą być wyposażone w puste dno. Będą kosztować więcej niż improwizowane materiały, ale nie będą wymagały dodatkowego szczeliwa. Składniki polimerowe nie boją się wody i składników chemicznych, ale są wrażliwe na obciążenia mechaniczne, w razie potrzeby zawsze można je wymienić.
Układ wydechowy gazu
Pozyskiwanie naturalnego biogazu odbywa się za pomocą rury, która jest instalowana w górnym elemencie beczki. Substancja przedostaje się do syfonu przez podłączoną rurkę, a następnie przechodzi do napędu i przechodzi do urządzeń gospodarstwa domowego.Niedaleko wylotu gazu zainstalowany jest zawór spustowy, w przypadku nadciśnienia wewnątrz zbiornika uwolni nadmiar substancji.
System podawania i rozładowywania
Aby stale wytwarzać mieszaninę gazów w generatorze biogazu, bakterie w podłożu muszą być stale zaopatrywane w świeży obornik i materię organiczną. Zużyte surowce są usuwane ze zbiornika, aby nie zajmował niepotrzebnej przestrzeni. W beczce wykonuje się otwory w celu rozładunku i załadunku, do których przyspawane są rury o średnicy co najmniej 300 mm. Rurociąg ładunkowy powinien być skierowany do góry, uzupełniony lejkiem, a część drenażowa powinna być zbudowana w taki sposób, aby wygodnie było zbierać odpady po przetworzeniu podczas pracy.
System grzewczy
Jeśli stacja zostanie umieszczona na dziedzińcu lub w nieogrzewanym pomieszczeniu, będzie musiała zapewnić optymalną izolację termiczną i stabilne ogrzewanie. W tym celu można wprowadzić do instalacji rurki, wzdłuż której woda przemieszcza się z systemu grzewczego, i zainstalować je wzdłuż ścian beczki. W reaktorze umieszczony jest również zbiornik wypełniony wodą ogrzewaną elektrycznymi elementami grzewczymi; pierwsza opcja jest uważana za bardziej ekonomiczną. Aby instalacja była stabilna, temperatura jej zawartości nie powinna spaść poniżej 38 i wzrosnąć powyżej 55 stopni.
System mieszania
Dodatkowy mikser ręczny o dowolnej konstrukcji może znacznie zwiększyć wydajność stacji. Aby go utworzyć, oś z przyspawanymi do niej ostrzami jest wyciągana przez wieko beczki. Następnie zakładają klamkę i całkowicie zamykają otwór.
Montaż kopuły i rur
Na ostatnim etapie musisz zbudować zbiornik gazu własnymi rękami dla stacji biogazu i zainstalować kopułę jego górnego elementu. W najwyższym punkcie kopuły umieszczona jest rura wydechowa gazu i ciągnięta w kierunku uchwytu gazu.
Wolna przestrzeń wewnątrz reaktora działa jako magazyn gazu, ale to nie wystarcza do całkowicie bezpiecznego działania instalacji. Aby uniknąć eksplozji pod wysokim ciśnieniem pod kopułą, gaz musi być używany w sposób ciągły. Aby zapobiec mieszaniu się biologicznego metanu z powietrzem, zainstalowano pułapkę wodną, która jest również zaprojektowana do oczyszczania gazu.
Zalety i wady biogazowni
Lista korzyści obejmuje:
- możliwość bezpiecznego usuwania odpadów;
- pozyskiwanie odnawialnych zapasów surowców przyjaznych dla środowiska;
- uwolnienie minimalnej ilości dwutlenku węgla i siarki w porównaniu z konwencjonalnymi instalacjami gazowymi;
- pełna stabilność stacji;
- możliwość korzystania z kilku roślin jednocześnie, aby obniżyć koszty i zapobiec szkodom;
- maksymalne korzyści dla rolnictwa.
Oprócz tych wszystkich zalet, biogazownia ma swoje wady. Taki gaz jest stosunkowo czystym paliwem, ale nadal może zanieczyszczać środowisko. Również właściciele takich stacji mogą mieć trudności z dostawą biomasy, jeśli nie zajmą się tym z góry.
