Montaż biogazowni własnymi rękami to bardzo realne przedsięwzięcie. Ponadto koszt takiej pracy będzie znacznie niższy niż zakup gotowego modelu. Otrzymany zasób można wykorzystać do ogrzewania domu, gotowania potraw i wielu innych potrzeb.
Informacje ogólne
Warto zacząć od tego, że ekstrakcja tej substancji odbywa się w wyniku procesu fermentacji substratu biologicznego. Tutaj możemy dodać, że skład powstałego gazu praktycznie nie różni się od zwykłego gazu ziemnego, który jest bardzo aktywnie wykorzystywany w życiu ludzi. Dzięki temu niektórzy właściciele mogli własnoręcznie prowadzić samochód na biogaz.
Kolejnym ważnym faktem jest to, że biogaz jest surowcem przyjaznym dla środowiska, którego produkcja nie ma negatywnego wpływu na środowisko. Materiałem wyjściowym do pozyskania tego surowca stały się odpady, które trzeba było unieszkodliwić. W tym celu istnieje specjalny reaktor, w którym odbywa się kilka procesów:
- Produkcja biogazu zaczyna się od tego, że biomasa jest ładowana dopojemnik jest narażony na działanie niektórych bakterii. Czas trwania tego przetwarzania zależy od ilości substancji załadowanej do środka.
- Bakterie beztlenowe są aktywne w reaktorze. Pod ich wpływem surowiec rozkłada się i uwalnia się palna mieszanina. Skład tej substancji jest w przybliżeniu następujący - metan 60%, dwutlenek węgla 35% i kolejne 5% innych lotnych gazów. Należy tutaj zaznaczyć, że w wyniku fermentacji siarkowodór, który jest potencjalnie niebezpieczną substancją, może być uwalniany w niewielkich ilościach. Wymagany sprzęt ochronny.
- Biogazownia do samodzielnego montażu wyposażona jest w filtry, które oczyszczają gaz z innych niepotrzebnych komponentów. Następnie surowiec trafia do zbiornika gazu - magazynu, w którym pozostaje do momentu jego wykorzystania.
- Gazu znajdującego się w zbiorniku można używać w taki sam sposób, jak zwykłego gazu ziemnego. Magazyn można podłączyć do kuchenki gazowej, bojlera itp.
- Miejsce, w którym znajduje się biomasa, nazywa się fermentorem. Konieczne jest regularne usuwanie zużytej substancji z tej sekcji. Jest to uważane za dodatkowy koszt pracy, ale się opłaca – taka biomasa jest uważana za doskonały nawóz do stosowania w ogrodach warzywnych.
Kto korzysta z posiadania sprzętu do recyklingu
Warto powiedzieć, że nie zawsze opłaca się mieć taki sprzęt. Po pierwsze, do efektywnej i trwałej pracy niezbędny jest dostęp do odpadów z ferm zwierzęcych. Po drugie, rozwój tegosubstancje przebiegają nierównomiernie i silnie zależą od temperatury samej biomasy, która jest ładowana do środka. Jak pokazuje praktyka, z 1 m3 substancji można uzyskać od 70 do 80 m3 biogazu do ogrzewania domu własnymi rękami.
W celu ustabilizowania produkcji gazu, a także zapewnienia ciągłości tego procesu, zaleca się posiadanie kilku instalacji. Najważniejsze jest to, że konieczne jest układanie biomasy z pewną różnicą czasu w różnych reaktorach. W takim przypadku produkcja pożądanej substancji będzie prowadzona równolegle, ale ładowanie będzie sekwencyjne.
Jeśli chodzi o samodzielny montaż takiego sprzętu, należy rozumieć, że jego wydajność będzie mniejsza. Jednak koszt będzie znacznie niższy niż cena instalacji przemysłowej, dlatego można śmiało powiedzieć, że produkt domowej roboty wypracuje swoje pieniądze.
Wady i zalety posiadania systemu na farmie
Instalowanie urządzeń do produkcji biogazu w wiejskim domu własnymi rękami ma zarówno pozytywne, jak i negatywne strony, dlatego przed rozpoczęciem pracy należy to przemyśleć.
- Jedną z oczywistych zalet jest usuwanie odpadów. Obecność takiego urządzenia pozwoli efektywniej, a co najważniejsze bezpiecznie pozbyć się zbędnych odpadów.
- Drugim plusem jest ciągłe odnawianie surowców. Biomasa to substancja, której zawsze pod dostatkiem, jeśli masz własną farmę.
- Niskie CO2. W przetwórstwie i produkcji biogazudwutlenek węgla w ogóle nie jest emitowany do atmosfery. Niektóre z nich zostaną uwolnione do powietrza po użyciu, ale nie jest to krytyczne, ponieważ jego zawartość jest niewielka i zostanie wchłonięta przez otaczające rośliny.
- Biogazownia może pracować stabilnie. Jeśli porównamy ten sprzęt z innymi źródłami, na przykład panelami słonecznymi lub turbinami wiatrowymi, to nie są one stabilne, ale produkcja biogazu jest całkowicie uzależniona od działalności właściciela.
Pomimo tego takie instalacje nadal mają wady. Oczywiście biogaz jest znacznie czystszym materiałem, jednak jego stosowanie pozostawia niewielkie pozostałości w atmosferze. Ponadto mogą wystąpić sporadyczne problemy z zaopatrzeniem w biomasę roślinną. Zbyt chciwe korzystanie z takich reaktorów doprowadzi do zachwiania równowagi na pewnym obszarze.
Rozpoczęcie
Aby rozpocząć, potrzebujesz rysunku biogazu (własnymi rękami w domu możesz zrobić wszystko prawie od zera). Rysunek przedstawia instalację lub cały system, jeśli planowany jest montaż więcej niż jednego reaktora. Jeśli jednak jest to Twoja pierwsza próba budowania, najlepiej zacząć od prostoty i skupić się na zbudowaniu tylko jednego obiektu. Warto również dodać, że im prostszy schemat instalacji, tym bardziej niezawodny i trwały jest on rozważany.
Bardzo ważne jest obliczenie objętości fermentora - w tym miejscu będzie przechowywana biomasa. Zaleca się wykonanie go w taki sposób, aby zmieściło się do środka 5 m3 surowców. Tenwystarczy do łatwego ogrzania prywatnego domu o powierzchni do 50 m22 w przypadku korzystania z kotła gazowego lub pieca.
Aby zmaksymalizować stabilizację procesu fermentacji wewnątrz komory, konieczne jest stworzenie akceptowalnego reżimu temperaturowego. W tym celu najczęściej wykopuje się glinianą dziurę, w której znajduje się obiekt. Jeśli nie jest to możliwe, konieczne jest stworzenie niezawodnej izolacji termicznej w inny sposób. Niektórzy właściciele prowadzą pod fermentorem rurę z podgrzewaniem wody, aby zapewnić stałe ogrzewanie substancji.
Przygotowywanie wnęki
Ręcznie robiony sprzęt do biogazu, którego rysunki powinny być już gotowe, prawie wszystko znajduje się pod ziemią. Dlatego bardzo ważne jest staranne przygotowanie ziemnego dołu. Obecnie do izolacji termicznej wykopu stosuje się kilka materiałów. Mogą to być plastikowe, betonowe, polimerowe pierścienie.
Intensywność fermentacji, a także szybkość uchodzenia gazu, będzie zależeć od tego, jak dobrze przygotowane jest dno i ściany dołu. Ponadto ten etap jest uważany za najtrudniejszy i czasochłonny. Najbardziej optymalnym rozwiązaniem jest zakup pierścieni polimerowych z pustym dnem. Ten produkt będzie oczywiście kosztował więcej niż materiały improwizowane, ale instalacja tego materiału nie wymaga dodatkowego uszczelnienia, co oszczędza czas, pieniądze i wysiłek. Warto również pamiętać, że polimery są dość wrażliwe na naprężenia mechaniczne, a zatem radzą sobiestoją schludnie, ale jednocześnie są bardzo odporne na agresywne chemikalia, nie boją się też wilgoci, która odgrywa kluczową rolę. Takiego materiału nie da się naprawić, ale dość łatwo będzie go wymienić na nowy.
Sam proces jest dość prosty i przejrzysty. Konieczne jest wykopanie wgłębienia o wymaganym rozmiarze, a następnie założenie pierścieni polimerowych.
Rozmieszczenie elementów systemu
Aby produkować biogaz własnymi rękami w domu, musisz mieć system specjalnych mieszadeł. Jednak ich zakup i instalacja są uważane za dość drogie, dlatego możesz zrobić inaczej. Możesz znacznie obniżyć koszty materiałów, instalując odprowadzenie gazu. Aby to zrobić, konieczne jest posiadanie określonej liczby rur kanalizacyjnych z polimeru, które są instalowane w wykopie w pozycji pionowej. Robi się w nich wiele małych otworów.
Warto zauważyć, że można stosować nie tylko rury polimerowe, ale także metalowe. Ich zaletą jest to, że są znacznie silniejsze pod względem naprężeń mechanicznych niż polimery, które są bardziej odporne na agresję chemiczną. Jednak istotną wadą metalu jest szybkie pojawianie się korozji, dlatego nadal lepiej ich nie montować.
Dla długości rur obliczana jest na podstawie takiej wartości, jak wysokość napełnienia fermentora. Rury powinny być nieco wyższe niż ta liczba. Następnie bioreaktor jest już uważany za gotowy do pracy i można przystąpić dozrób to sam produkcja biogazu w domu. Ponieważ jednak nadal nie ma kopuły, można ją przykryć folią, aby gaz, który zostanie uwolniony podczas procesu fermentacji, pozostał w środku i był pod lekkim ciśnieniem. Ciągły dopływ gazu w trybie normalnym będzie możliwy dopiero po zamontowaniu kopuły i rury wylotowej.
Ostatnim etapem jest montaż kopuły i rur. Tutaj też wszystko jest dość proste. Gotowy reaktor jest zamknięty od góry „pokrywą”, która ma kształt kopuły. W najwyższym punkcie tej części zamocowany jest wąż wylotowy gazu, który prowadzi do zbiornika gazu. Należy tutaj zauważyć, że wolna przestrzeń wewnątrz kopuły to niewielka ilość magazynu gazu, ale to nie wystarczy. Z tego powodu gaz musi być stale zużywany, w przeciwnym razie istnieje ryzyko wybuchu z powodu nadciśnienia pod kopułą.
Aby zapobiec przemieszczaniu się gazu i powietrza, konieczne jest szczelne zamknięcie reaktora pokrywą. Dość często jest wyposażone w uszczelnienie wodne, aby opady nie dostały się do środka. Kolejnym ważnym elementem jest instalacja systemu, który będzie kontrolował ciśnienie. Potrzebujesz zaworu, który otworzy się i uwolni trochę, jeśli ciśnienie stanie się zbyt wysokie.
Podgrzewanie fermentora
Aby wyposażyć swój dom w ogrzewanie biogazowe, musisz ostrożnie podgrzać sam fermentor. Tutaj musisz wiedzieć, co następuje. Mikroorganizmy przetwarzające podłoże są zawsze obecne w biomasie. Jednak dla nichpomyślne funkcjonowanie i reprodukcja wymaga stałej temperatury 38 stopni Celsjusza. W celu nagrzania reaktora w okresie zimowym można zastosować np. wężownicę, która jest podłączona do systemu grzewczego domu lub grzałki elektrycznej. Jednak wykorzystanie energii elektrycznej do tych celów jest zwykle dużo droższe, dlatego podłącza się ją do systemu grzewczego, aby obniżyć koszty procesu ogrzewania biogazem własnymi rękami.
Najłatwiej jest położyć rurę pod samym reaktorem. Jednak wydajność takiego systemu jest dość niska. Najlepiej zrobić aranżację ogrzewania zewnętrznego. Idealną opcją jest posiadanie systemu grzewczego wykorzystującego parę, aby biomasa się nie przegrzewała.
Materiały
Pozyskiwanie biogazu z obornika własnymi rękami jest dość proste. Jak wykazały badania, w oborniku dowolnego zwierzęcia początkowo znajduje się ogromna ilość mikroorganizmów, które wystarczają do jego przetworzenia. Zdecydowana większość takich organizmów należy do grupy metanotwórczych, dzięki czemu możliwe stało się wydobycie gazu. Aby ekstrakcja substancji była jak najbardziej wydajna, musisz wiedzieć, jakie surowce najlepiej wykorzystać. Udowodniono, że połączenie masy roślinnej oraz biomasy bydlęcej uwolni maksymalną ilość substancji lotnych.
Jednak samo połączenie tych substancji i wlanie ich do reaktora nie wystarczy. Aby utrzymać wysoką wydajność produkcji biogazu z obornikawłasnymi rękami konieczne jest, aby wilgotność podłoża zawsze mieściła się w zakresie 85-90%. Ważne jest, aby wiedzieć, że należy używać tylko wody zwilżającej, która nie zawiera innych zanieczyszczeń chemicznych. Innym ważnym niuansem jest to, że dla efektywnego przebiegu procesu w cieczy nie powinno być dużych fragmentów. Jeśli część rośliny zostanie również dodana do biomasy, będzie musiała zostać najpierw zmiażdżona.
Ponadto jednym z ważnych czynników było utrzymanie pH na odpowiednim poziomie substancji. Granice uważane za normalne to 6, 7-7, 6. Zwykle zawartość ilościowa kwasu sama w sobie jest normalna i rzadko rozwija się szybciej niż bakterie z grupy metanotwórczej. Jeśli jednak tak się stanie, a kwas zacznie się szybciej gromadzić, produkcja gazu zmniejszy się. W celu ustabilizowania procesu konieczne jest dodanie do podłoża zwykłej sody lub wapna.
Załadunek i rozładunek materiału
Jeśli chodzi o lokalizację włazów do załadunku i rozładunku, powinny one prowadzić bezpośrednio do zbiornika reaktora. Należy tutaj zauważyć, że powinny one znajdować się niżej niż podłoże. Należy to zrobić, aby uniknąć przedostawania się powietrza do fermentora. Ponadto rury muszą być ustawione pod ostrym kątem. Włazy do załadunku i rozładunku powinny znajdować się na przeciwległych ścianach. Otwory te muszą posiadać osłonę, którą będą zamknięte przez cały okres eksploatacji.
Kolejny niuans dotyczy tego, że obornik może zawierać różne elementy, na przykład łodygi trawy. To znaczy, żerura w biogazowni „zrób to sam” musi być wystarczająco szeroka. Jeśli ma małą średnicę, zapycha się zbyt szybko. Optymalna średnica rury wynosi od 20 do 30 cm. Warto dodać, że montaż rur odbywa się przed przystąpieniem do układania izolacji termicznej, ale po zamontowaniu fermentora w dole.
Maksymalną wydajność własnej biogazowni można osiągnąć, regularnie ładując nowe surowce i rozładowując stare. Takie procedury należy przeprowadzać raz dziennie lub raz na dwa dni. Mała sztuczka polega na tym, że przy obliczaniu głębokości dołu należy ustawić ją tak, aby biomasa spływała do fermentora grawitacyjnie.
Sprzątanie
Jak wspomniano wcześniej, po przetworzeniu biomasy uwalniane są nie tylko substancje metanotwórcze. Aby pozbyć się nieprzyjemnego zapachu, a także osiągnąć maksymalne spalanie substancji, należy ją wyczyścić. Musisz usunąć zanieczyszczenia, takie jak dwutlenek węgla, siarkowodór, para wodna. Usuwanie CO2 odbywa się w uszczelnieniu wodnym. Wyposażenie jest dość proste - konieczne jest umieszczenie wapna gaszonego na dnie fermentora. Jednak czasami ta zakładka będzie musiała zostać zmieniona. Gdy gaz zaczyna się gorzej palić, to czas na wymianę.
Istnieją dwa różne sposoby suszenia gazu. W pierwszym przypadku istnieje możliwość wyposażenia gazociągu w uszczelnienia wodne. Zakrzywione sekcje są wstawiane do rury, która będzie używana jako bramki. W tych miejscach będzie gromadzić się kondensacja. Jednak metoda ma wadęco polega na konieczności okresowego czyszczenia zaworu z kondensatu, gdyż w przypadku zbyt dużej ilości cieczy gaz przestanie przepływać.
Drugim sposobem jest zainstalowanie filtra z żelem krzemionkowym. Zasada działania jest tutaj taka sama jak w uszczelnieniu wodnym. Gaz przechodzi przez nią, a następnie podawany jest już w postaci wysuszonej. Jeśli użyjesz tej metody, zamiast czyszczenia przesłony, będziesz musiał okresowo suszyć komorę z żelem krzemionkowym, który pochłania wilgoć.
