U posljednje vrijeme cijene električne energije, energenata i druge opreme postupno rastu. To znači da morate sve više plaćati za korištenje energije. Osim toga, u udaljenim selima, gradovima itd. a može doći i do problema s opskrbom resursa. Zato su se bioplinska postrojenja počela aktivno pojavljivati i kupovati na tržištu. Takav uređaj možete sastaviti i vlastitim rukama, a nije tako teško kao što se čini na prvi pogled.
Osnova instalacije je bioreaktor
Bioreaktor je kontejner unutar kojeg se odvija anaerobna razgradnja biomase. Reaktor se naziva fermentator ili spremnik za metan.
Danas postoji nekoliko glavnih tipova takvih struktura. To uključuje potpuno zatvorene reaktore s fiksnom ili plutajućom kupolom i reaktoredizajni nalik na obično ronilačko zvono.
Kratak opis vrste zvona
Projektiranje psihrofilnog bioplinskog postrojenja s zvonom vlastitim rukama je sasvim izvediv zadatak. Bioreaktor ove vrste instalacije je otvoren, unutra se nalazi tekuća biomasa, u koju je uronjen spremnik u obliku cilindra ili zvona. Sakuplja bioplin koji se oslobađa tijekom razgradnje. Tvar koja se nakuplja ispod cilindra vršit će pritisak na nju, zvono će se podići, igrajući ulogu malog držača plina - uređaja za privremeno skladištenje plina.
Naravno, među glavnim nedostacima dizajna treba istaknuti sljedeće: ne postoji način za miješanje podloge. Osim toga, u hladnoj sezoni neće ga biti moguće zagrijati na željenu temperaturu raspadanja. Takvi reaktori ispuštaju neugodan miris, a zbog činjenice da nema poklopca, dolazi do potpunog zastoja. Osim toga, odsutnost zapečaćenog poklopca dovodi do činjenice da instalacija emitira dio plinova u atmosferu, čime se onečišćuje. Iz ovih razloga, zvonasta bioplinska postrojenja tipa "uradi sam" obično se sastavljaju ili za zanatsku proizvodnju biljaka ili u zemljama u kojima je vrijeme stalno vruće.
Kupolasti fermenter
Bioreaktori s fiksnom kupolom koriste se kako bi se uklonili glavni nedostaci i minimiziralo onečišćenje zraka. Upravo se ovi modeli najčešće koriste pri montažiindustrijskim objektima ili u područjima privatnih kuća. Usput, vrijedi napomenuti da je montaža bioplinskog postrojenja za dom vlastitim rukama nedavno postala prilično popularna aktivnost.
Vrijedi napomenuti da oblik kupole ne utječe na sam proces stvaranja plina, ali ako je izrađena u obliku cilindra s kupolastim krovom, moći će se postići maksimalne uštede u Građevinski materijal. Postoji jedno veliko ALI: budući da je reaktor potpuno zatvoren, mora biti opremljen mlaznicama kroz koje će se ubacivati nova podloga i čistiti stari.
Vrste instalacije
Budući da je najprikladnija instalacija uradi sam za kućno bioplinsko postrojenje sa zatvorenom kupolom, pogledajmo pobliže njegov jednostavan dizajn. Dijeli se na nekoliko tipova ovisno o načinu utovara biomase.
- Prva vrsta - porcionirana. U tom slučaju, nakon opterećenja podloge, ona se rasterećuje tek kada se pretvori u potpuno iskorišteni materijal. Međutim, ova metoda ima nedostatak, a to je da je proces proizvodnje plina neravnomjeran tijekom cijele faze obrade.
- Druga vrsta naziva se kontinuirana. Iz naziva je jasno da se proces utovara i istovara podloge odvija stalno. Zahvaljujući tome, bilo je moguće postići da oslobađanje tvari, odnosno plina, postane ujednačenije. Osim toga, riješen je takav problem istjecanja plina kroz mlaznice kroz koje se utovaruju i istovaruju sirovine, budući da su uređaji svodene brtve.
Proces recikliranja
Kako biste uspješno utvrdili koja je vrsta opreme potrebna na gradilištu, morate poznavati princip rada bioplinskog postrojenja. Stvoreni su šaržni reaktori bilo kojeg dizajna "uradi sam", glavna stvar je da ne propušta plin. Prije su se često koristili metanetankovi s elastičnim lukom na napuhavanje. U našem slučaju, višak tlaka će napuhati kupolu od fleksibilnog polipropilena. S vremenom se tlak povećava i kada se postigne određena oznaka, uključuje se kompresor koji ispumpava plin.
Princip fermentacije u reaktoru je mezofilan, odnosno zahtijeva slabo zagrijavanje. Međutim, zbog činjenice da je površina elastične kupole prilično velika i preskupo je sve to zagrijavati. Preporučljivo je takve reaktore postaviti samo u onim regijama koje karakterizira stabilno i konstantno toplo vrijeme.
Opcije dizajna
Sastavljanje bioplinskog postrojenja vlastitim rukama prema uputama neće uzrokovati probleme ako razumijete kako uređaj radi i znate nekoliko trikova. Također morate biti jasni o vrsti instalacije koju ćete graditi.
Postoji opcija u kojoj se vrši ručno punjenje, a podloga se ne miješa niti zagrijava. Kako se instalacija koristi za kućne potrebe, ova se metoda smatra najprikladnijom. Kapacitet reaktora mora biti između 1 m 3 do 10m3 po danu. S takvim veličinama bit će potrebno od 50 do 220 kg biomase dnevno. Reaktor ovog tipa ugrađen je u malu jamu, što znači da će se morati iskopati u zemlju. Naravno, dimenzije jame moraju odgovarati dimenzijama fermentora. Osim toga, potrebne su dvije mlaznice: jedna od njih će biti odgovorna za punjenje podloge, druga za istovar. Ovdje je važno napomenuti da se trebaju nalaziti na suprotnim zidovima reaktora. Gornji dio cijevi je iznad tla, a donji dio bi trebao biti smješten gotovo na samom dnu spremnika za metan. Na taj način plin neće pobjeći iz cijevi jer će uvijek biti prekriven biomasom.
Morat ćete organizirati otvor za pristup bunkeru i vodenu brtvu, koja će spriječiti širenje neugodnog mirisa u prostoru. Cijev koja će se koristiti za uklanjanje bioplina mora biti opremljena ventilom koji se po potrebi može otvarati i zatvarati.
Instalacijske značajke
Poštujte nekoliko smjernica kada instalirate ovu vrstu reaktora.
- Prvo, otpadni materijal se uklanja prirodnim putem. To se radi ili tijekom punjenja novog supstrata, ili u slučaju viška plina u reaktoru sa zatvorenim ventilom.
- Dizajn ovog tipa bioplinskog postrojenja je prilično jednostavan i učinkovit. Ali ovdje je važno uzeti u obzir da ne postoji mogućnost miješanja, kao ni zagrijavanja mase. To znači da je preporučljivo koristiti ovu vrstuinstalacije samo tamo gdje vlada prilično blaga i topla klima. Uglavnom je to jug Rusije. Reaktor ovog dizajna moguće je koristiti u srednjoj klimatskoj zoni, ali pod uvjetom da podzemni slojevi vode prođu dosta duboko, a sam fermentor je opremljen visokokvalitetnom toplinskom izolacijom.
Nezagrijani miješani dizajn
Domaća bioplinska elektrana sastavljena je na gotovo isti način kao i prethodna verzija, ali uz manje izmjene. Mala izmjena značajno povećava učinkovitost korištenja instalacije. Shema i postupak instalacije potpuno su isti kao u prethodnom slučaju, ali ovdje morate dodati još jedan element - mehanizam za miješanje koji se nalazi unutar bunkera.
Izgradnja postavke je prilično jednostavna. Sve što je potrebno je ugraditi osovinu unutra, na koju će biti pričvršćen određeni broj oštrica. Za uspješnu ugradnju bit će potrebna ugradnja potisnih ležajeva. Budući da između osovine i poluge mora postojati prijenosna veza, ovdje je najbolje koristiti lanac.
Ugradnja uz zagrijavanje i miješanje
Grijavanje je operacija koja uvelike povećava učinkovitost razgradnje zbog činjenice da kada temperatura poraste na određenu razinu, brzina razgradnje biomase raste.
Bioplinsko postrojenje za privatnu kuću također se može sastaviti bez poteškoća. Ne samo da je savršeniji i svestraniji, već je i složenijiplan dizajna. Osim toga, sposoban je raditi na dva načina - mezofilni i termofilni. Drugim riječima, raspon razgradnje i fermentacije je između 25 i 65 stupnjeva Celzija. Kako bi se osiguralo prethodno izgaranje, potrebno je ugraditi toplovodni bojler čija cijev mora prolaziti unutar reaktora i dosezati zid suprotan od ulazne točke. Dizajn je prilično jednostavan, ali učinkovit. Veliki plus je što kotao može raditi na isti plin koji proizvodi sama instalacija, odnosno ovaj sustav može sam sebi osigurati gorivo.
Automatska instalacija
Ako vlastita bioplinska postrojenja za grijanje kuće troše plin odmah kada se proizvede, tada se automatizirane opcije isporučuju s dodatnim elementom koji se zove spremnik za plin. Ovo je detalj koji djeluje kao privremeno skladište materije, što omogućuje akumulaciju. Osim toga, u ovom slučaju, gotovo bilo koji temperaturni raspon može se koristiti za učinkovitu fermentaciju. Produktivnost takve instalacije je mnogo veća. Uz slične dimenzije reaktora dnevno, u stanju je preraditi do 1,3 tone biomase. Pneumatika će biti odgovorna za utovar i miješanje. Osim toga, u takvim instalacijama kanal za odvoz otpadnih sirovina povezan je s dva različita odjela. Jedan od njih služi za privremeno skladištenje, a drugi, mobilni, za trenutno uklanjanje. Nije sasvim razumno sastaviti bioplinsko postrojenje vlastitim rukama za ovu vrstu grijanja, budući da je instalacija prilično komplicirana, a performanseprevelik. Najčešće se takve strukture postavljaju na privatnim farmama.
Mehanizirana oprema
Glavna razlika ove instalacije je u tome što biomasa prije ulaska u reaktor prolazi kroz kontejner uz prethodnu pripremu supstrata za obradu. Dobava sirovina u sam bunker, a nakon njega u reaktor, odvija se zahvaljujući ukapljenom bioplinu koji se naknadno koristi za grijanje.
Ovdje je vrlo važno napomenuti da ćete prilikom sastavljanja bilo kojeg 'uradi sam' bioplinskog postrojenja za grijanje kuće morati izvršiti točne inženjerske izračune. Najbolje je konzultirati stručnjaka prije instalacije.
Glavne prednosti korištenja bioplinskog reaktora
Bilo koje bioplinsko postrojenje uradi sam, čije su fotografije predstavljene u našem članku, pruža nekoliko važnih prednosti.
Prvo je, naravno, odlaganje otpada. Ova metoda recikliranja manje je opasna za okoliš od, recimo, zakopavanja otpada u zemlju.
Druga prednost je što je biomasa obnovljivi resurs. Ne ponestaje plina ili ugljena. Osim toga, tijekom obrade supstrata, ugljični dioksid se ne emitira u atmosferu. Njegova mala količina oslobađa se isključivo u trenutku uporabe. Međutim, njegov je volumen mnogo manji nego kod korištenja prirodnog plina.
Vrlo važna prednost je što vlasnik može samostalno kontrolirati proizvodnju energije iz bioplina. Usporedimo li reaktor s drugim izvorimavjetroturbine ili solarni paneli, pouzdaniji su i trajniji.
