Савремене технологије за прераду свих врста сировина отварају могућност успешног решавања проблема добијања биогорива из стајског гнојива директно код куће. Штавише, правећи биогориво властитим рукама код куће захваљујући новим принципима прераде отпада, можете истовремено произвести ђубрива за пољопривредне плантаже.
А шта је потребно за то и како правилно направити биореактор - детаљно ћемо размотрити ова питања у нашем чланку. Даћемо препоруке о избору најбољих сировина за производњу биоплина, анализираћемо карактеристике употребе добијеног горива за потребе домаћинства.
Наравно, најлакши начин је куповина готових индустријских постројења. Међутим, њихова велика цијена чини их да размотре могућности израде производних система властитим рукама.
Укратко о дефиницији биоплина
Према научним дефиницијама, биоплин је производ добијен као резултат ферментације масе биолошког отпада. У овом случају, производ ферментације је метан или водоник.
Формирање метана (или водоника) настаје као резултат виталне активности три врсте бактерија:
- хидролиза;
- формирање киселина;
- формирање метана.
Квалитет ферментационог производа је састав гасне смеше, чији се садржај дистрибуира у односу: 50-85% метана, 15-50% угљен-диоксида и мање од 5% водоник-сулфида.
Структурни дијаграм производње алтернативне енергије изгледа отприлике овако. Истовремено, извори сировина, традиционални за свакодневни живот, који су успешно погодни за добијање алтернативне енергије - биогорива
Ова гасна смеша се пропушта кроз филтере како би се уклонио ЦО.2 и Х2С, после чега остаје чисти биолошки метан. Такав се гас не разликује од природног гаса који се користи у домаћем и индустријском сектору.
Сировине за добијање висококвалитетне биолошке гасне смеше су обично:
- стајски гној и измет птица;
- отпад од производње алкохола (бард);
- вишак пиварске индустрије (пивска зрна);
- фекалне материје и рибљи отпад;
- целулозне целулозе, кућног отпада, траве и још много тога.
Ово је само део свих прихватљивих сировина за употребу. Али чак и овај списак показује: колико је разнолика листа сировина како би се омогућило континуирано успостављање производње биоплина.
Јединица за производњу биогорива произведена за потребе једне од многих постојећих фарми. Мала станица, али у потпуности задовољава потребе приватне фарме
Волуметријски показатељи емисије гасне смеше директно зависе од врсте коришћених сировина и садржаја сувих материја у њој. Дакле, ако се сточни гној употребљава у пракси, реално је добити 50-60 м од једне тоне стајског гноја3 биогорива која садрже до 60% метана.
Верује се да су најбоље сировине отпад са високим садржајем масти. Прерађивањем једне тоне масног отпада кроз класично постројење за биогориво може се произвести до 1300 м3 гасна смеша, где садржај метана достиже 90%.
Како направити модул за обраду?
Да бисте направили систем за прераду отпада у биогориво, морате барем бити упознати са принципом рада таквих уређаја, као и да имате идеју о кругу кола.
Шема инсталације биореактора: 1 - биореактор; 2 - миксер; 3 - грејач; 4 - пумпа; 5 - филтерски елемент; 6 - компресор за гас; 7 - држач гаса; 8 - збирка стајског гноја; 9 - производња ђубрива (муља); 10 - контролна табла грејања
Размотрите и једно и друго, али треба имати на уму: изградња комплетне инсталације прилично је мучан и скуп посао. Код куће се по правилу може направити само нешто слично на станицама за прераду. Међутим, неки покушаји су успешни.
Принцип биостације
Технологија производње биогорива по правилу подржава следећи систематски приступ:
- Биореактор (цистерна) је напуњен стајским гнојем.
- Током одређеног времена, у реактору се одвија процес ферментације.
- Настаје гасовити медијум.
- Излаз гасова из реактора.
- Правна смеша се чисти и шаље на употребу као гориво.
Састав добијене гасне смеше карактерише довољно велика засићеност разним супстанцама. Највише у процентној компоненти има метан (60%), угљен диоксид (35%) и друге супстанце, укључујући водоник сулфид (5%).
Овако изгледа дијаграм расподеле гасова у смеши: 1 - садржај метана од око 63-65%; 2 - садржај угљен-диоксида од око 30-33%; 3 - садржај водоник сулфида је око 2%; 4 - садржај амонијака око 1%; 5 - садржај водоника од око 1%
У међувремену, за ефикасан рад бензинске станице за домаћу производњу потребне су значајне резерве животињског отпада.
Стога, прва ствар на коју треба обратити пажњу приликом решавања проблема добијања биогорива у кућним (викендицама) условима је доступност извора сировина за постројење за прераду.
Производња сопствених биореактора
Одлучивши се за изворе сировина, тада морате одлучити о локацији кућног (или земље) биореактора. Сам реактор је заптивен суд, довољно јак, који има запремину засновану на дневном снабдевању стајским гнојем за прераду (за референцу: за добијање 100 м3 за мешавину гаса потребно је око 1 тоне стајског гноја).
Табела односа врсте стајског гнојива и количине произведеног биоплина
Табела која приказује ефикасност одређене врсте биолошког отпада у погледу количине произведеног гаса. Као што се види из табеле, најефикасније је стајско гнојиво које може произвести највећу количину биогорива
Такав контејнер мораће да се постави на јак темељ, који је опремљен запорним вентилима и другим техничким атрибутима према класичној шеми. Пожељно је уклонити горњи део посуде, вијцима и бртвама.
Да би се осигурао континуитет циклуса, резервоар за складиштење мора бити опремљен вештачким модулом за грејање. Ако се током летњег периода ефикасност ферментације стајског гноја и брзина производње гаса у потпуности обезбеде спољним температурним условима, ситуација се мења и зими.
За зимско функционисање биореактора, вештачко загревање је дефинитивно потребно, с обзиром на престанак активности ферментацијских бактерија већ на 4-10 ° Ц изнад нуле. Према томе, резервоар мора да има добро направљену топлотну изолацију. За то је врло погодна класична метода изолације минералном вуном.
Добар пример изолације биореактора за његово зимско деловање. Овде је коришћена минерална вуна као изолациони материјал. Горњи слој памучне вуне прекривен је фолијским материјалом.
Постоји неколико опција за организовање грејања. На примјер, употреба електричних гријача или система гријања на воденој расхладној течности (воденој јакни).
Снага грејног круга треба да се израчуна на основу оптималне температурне норме унутар реактора од 25-40 ° Ц, неопходне за постизање ефикасног процеса ферментације биомасе.
Поред грејача, степен стагнације утиче на активност ферментације биомасе. У ствари, у резервоару се стајњак мора стално кретати. Кретање биомасе појачава процес ферментације и смањује време за добијање гасне компоненте.
Варијанта летњег постројења за прераду стајског гноја и биогорива. У овом случају грејање се врши у облику бетонске водене купељи у коју је уроњена посуда реактора. Међутим, ова инсталација не може се користити зими.
Проблем организације покрета решава се увођењем посебног механичког мешача у дизајн биореактора. Осовина овог уређаја повезана је са осовином мотора мале брзине, који врши акцију ротације. Укључивање и искључивање поступка мешања може се обавити ручно или аутоматски.
На нашој страници имамо још један чланак који пружа упутства о томе како инсталирати постројење за производњу биоплина за потребе приватне куће.
Процес добијања биоплина и ђубрива
Дизајн система за производњу биогорива код куће технолошки укључује пуњење посуде гнојем са приближно 1/3 капацитета. За убацивање гноја израђује се утоварни отвор са херметички затварачима. Преостала горња регија биореактора користи се за акумулирање емитованих гасова.
Домаћи минијатурни биореактор, направљен на бази уобичајеног бачва од 200 литара. У принципу, за задовољавање скромних потреба у биогориву сасвим је погодно за употребу у приватном сектору. Ово је сам дизајн који се заправо може направити код куће ради добијања биогорива.
На горњем и доњем нивоу посуде морате направити рупе за излаз. На врху се налази отвор за одвод гаса, на дну се налази отвор за испуштање третираног стајског гнојива (ђубрива). Такође у пределу горњег дела посуде, пожељно је монтирати прозор за надгледање процеса.
Цев за излаз гасне смеше је спојена заптивеном цевком са уређајем који истовремено обавља функције сепаратора и водене пломбе. За комуникацију се користи цев (метална или полиетилена) малог пречника (25-32 мм).
Сам сепаратор је посуда релативно малог капацитета, напуњена водом. Гас који пролази кроз водени стуб се пречишћује, одводи у резервоар за гас и затим испоручује потрошачима.
Пример уређаја за раздвајање у две фазе - хидрауличког затварача за снабдевање гасном мешавином која долази из биореактора. Ова опција филтрације омогућава добијање високо квалитетног пречишћеног производа
Доња цев на реактору (за извлачење потрошеног стајског гноја - муља) пожељна је да се направи што већи могући пречник. На њега су спојени запорни вентили (запорни вентили) и на резервоар се врши славина за сакупљање муља. Отпадна маса на фармама може се успешно користити као ђубриво.
Детаљне информације о одређивању потребне запремине капацитета, као и прорачунима ефикасности биореактора и примерености коришћења биоплина разматрали смо у следећем чланку.
Какав би требао бити састав гнојевске масе?
Маса која се може оптерећивати унутар биореактора не треба посматрати као сировине погодне за било који квалитет. Састав ове материје је од основног значаја за процес ферментације. У пракси је примећено да смањење честица супстрата прати боља ефикасност процеса.
Изражена влакнаста природа супстрата и повећање површине интеракције бактерија главни су критеријуми који доприносе брзом разградњи стајског гноја. У овом стању, када се загрева и меша, стајњак не ствара талог или филм на површини, што увелико поједностављује филтрирање гасне смеше.
Припрема стајског гноја за убацивање у реактор. Овом поступку се не придаје мање пажње него свему осталом ако желите да добијете значајну количину биогорива у кратком временском периоду.
Степен млевења сировина одређује време ферментације, што заузврат утиче на количину произведеног гаса. Дакле, да би се смањило време ферментације, потребно је да млеве сировине добро: што је бољи квалитет млевења, краћи је период ферментације.
Карактеристике употребе биоплина за потребе домаћинства
Обим ове врсте енергије је прилично обиман. Захваљујући употреби биоплина као горива, они производе електричну енергију, добијају топлу воду или пару. Постоје бројни примери из праксе где се аутомобилски превоз користи за гориво из биогорива.
Али, како економија не би имала проблема приликом коришћења таквог горива, изузетно је важно опремити складиште за добијени биоплин, доделити право место за резервоар за гас на локацији.
Биоплинска постројења ове врсте су опрема која отвара могућност стварања производних погона без отпада. С тим у вези, добар пример показују поједине земље Западне Европе.
На пример, у Данској, производња ове врсте горива достигла је ниво од скоро 20% укупне масе енергетских ресурса у земљи. У великим регионима света - Индији и Кини - трошкови постројења за производњу биогаса иду на стотине хиљада.
Снажна постројења за производњу индустријског биогорива. Такви дизајни су у стању да у потпуности обезбеде биогоривима велике пољопривредне структуре. Огроман број таквих система користи се широм света. А квантитативни раст се наставља активно
Не само тако, дошло је до значајног повећања светског интересовања за процесе производње биоплина.
Ово је једна од оних енергетских опција која се приписују алтернативним изворима и за које виде будућност, па фармери и руководиоци стамбених и комуналних услуга, власници приватних домаћинстава и малих предузећа помно прате развој технологије.
Преглед биоплинског постројења, за чије израду је коришћен пластични резервоар од 127 литара. Функције уређаја и савети за рад.
Посебно је занимљиво коришћење инсталација међу власницима угоститељског и гастрономског сектора, где тема обраде отпада од хране остаје релевантна. На основу тога постоји добра прилика за стварање јефтине рециклаже органског отпада у корист фарми. Најзад, технологија производње биогорива је стварно очување животне средине, што се не може рећи о производњи других инжењера струје.
Да ли сте заинтересовани за производњу биогорива и желите да разјасните неке тачке? Постављајте спорна питања у коментарима - наши стручњаци ће покушати да разјасне такве тачке.
Или можда нисте упознати са производњом биореактора и процесом производње биоплина? Подијелите практично знање и своје мишљење о овом питању у нашем чланку - многи руководитељи ће бити заинтересовани за ваше искуство и препоруке.