W ostatnim czasie ceny energii elektrycznej, nośników energii i innych urządzeń stopniowo rosną. Oznacza to, że za zużycie energii trzeba płacić coraz więcej. Ponadto w odległych wsiach, miasteczkach itp. i mogą wystąpić problemy z dostawą zasobu. Dlatego biogazownie zaczęły aktywnie pojawiać się i być kupowane na rynku. Takie urządzenie można również złożyć własnymi rękami i nie jest to tak trudne, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka.
Podstawą instalacji jest bioreaktor
Bioreaktor to zbiornik, w którym odbywa się beztlenowy rozkład biomasy. Reaktor nazywany jest fermentorem lub zbiornikiem na metan.
Dzisiaj istnieje kilka głównych typów takich struktur. Należą do nich w pełni uszczelnione reaktory ze stałą lub pływającą kopułą oraz reaktorywzory przypominające zwykły dzwon nurkowy.
Krótki opis typu dzwonka
Zaprojektowanie własnymi rękami biogazowni psychrofilnej dzwonowej jest całkiem wykonalnym zadaniem. Bioreaktor tego typu instalacji jest otwarty, wewnątrz znajduje się płynna biomasa, w której zanurzony jest zbiornik w kształcie walca lub dzwonu. Zbiera biogaz uwalniany podczas rozkładu. Substancja gromadząca się pod butlą będzie wywierać na nią nacisk, dzwon uniesie się, pełniąc rolę małego pojemnika na gaz - urządzenia do czasowego przechowywania gazu.
Oczywiście wśród głównych wad konstrukcyjnych należy zwrócić uwagę na następujące: nie ma możliwości mieszania podłoża. Ponadto w zimnych porach nie będzie można go ogrzać do pożądanej temperatury rozkładu. Takie reaktory wydzielają nieprzyjemny zapach, a ze względu na brak osłony dochodzi do sytuacji patowej. Dodatkowo brak szczelnej pokrywy prowadzi do tego, że instalacja emituje część gazów do atmosfery, tym samym ją zanieczyszczając. Z tych powodów biogazownie typu „zrób to sam” są zwykle montowane albo w celu rzemieślniczej produkcji roślin, albo w krajach, w których pogoda jest stale gorąca.
Fermentator kopułowy
Bioreaktory ze stałą kopułą są używane w celu pozbycia się głównych wad i zminimalizowania zanieczyszczenia powietrza. To właśnie te modele są najczęściej używane podczas montażu naobiekty przemysłowe lub na terenach domów prywatnych. Przy okazji warto zauważyć, że montaż biogazowni do domu własnymi rękami stał się ostatnio dość popularnym zajęciem.
Warto zauważyć, że kształt kopuły nie ma wpływu na sam proces powstawania gazu, ale jeśli zostanie wykonany w formie butli z kopulastym dachem, możliwe będzie osiągnięcie maksymalnych oszczędności w materiały budowlane. Jest jedno duże ALE: skoro reaktor jest całkowicie zamknięty, musi być wyposażony w dysze, przez które zostanie załadowany nowy substrat, a stary zostanie oczyszczony.
Typy instalacji
Ponieważ instalacja typu „zrób to sam” dla domowej biogazowni z zamkniętą kopułą jest najbardziej odpowiednia, przyjrzyjmy się bliżej jej prostej konstrukcji. Jest podzielony na kilka typów w zależności od sposobu załadowania biomasy.
- Pierwszy typ - porcjowany. W takim przypadku po załadowaniu podłoża jest on rozładowywany dopiero wtedy, gdy zamienia się w całkowicie zużyty materiał. Ta metoda ma jednak wadę polegającą na tym, że proces produkcji gazu jest nierównomierny na całym etapie przetwarzania.
- Drugi typ to ciągły. Z nazwy jasno wynika, że proces załadunku i rozładunku podłoża odbywa się w sposób ciągły. Dzięki temu udało się osiągnąć bardziej równomierne uwalnianie substancji, czyli gazu. Dodatkowo rozwiązano taki problem wycieku gazu przez dysze, przez które są ładowane i rozładowywane surowce, ponieważ urządzenia zuszczelnienia wodne.
Proces recyklingu
Aby skutecznie określić, jaki rodzaj sprzętu jest potrzebny na budowie, musisz znać zasadę działania biogazowni. Tworzone są reaktory wsadowe typu „zrób to sam” o dowolnej konstrukcji, najważniejsze jest to, że nie wycieka z nich gaz. Wcześniej często używano metanowców z elastycznym łukiem nadmuchiwanym. W naszym przypadku nadciśnienie nadmucha kopułę wykonaną z elastycznego polipropylenu. Z biegiem czasu ciśnienie wzrasta i po osiągnięciu określonego znaku włącza się sprężarka, która wypompowuje gaz.
Zasada fermentacji w reaktorze jest mezofilna, to znaczy wymaga słabego ogrzewania. Jednak ze względu na to, że powierzchnia elastycznej kopułki jest dość duża i podgrzewanie jej jest zbyt drogie. Zaleca się umieszczanie takich reaktorów tylko w tych regionach, które charakteryzują się stabilną i stałą pogodą.
Opcje projektowe
Montaż biogazowni własnymi rękami zgodnie z instrukcją nie sprawi kłopotów, jeśli zrozumiesz, jak działa urządzenie i znasz kilka sztuczek. Musisz również jasno określić, jaki rodzaj instalacji będziesz budował.
Istnieje opcja, w której wykonywane jest ręczne ładowanie, a podłoże nie jest mieszane ani podgrzewane. Ze względu na wykorzystanie instalacji do celów domowych ta metoda jest uważana za najbardziej odpowiednią. Pojemność reaktora musi wynosić od 1 m 3 do 10m3 dziennie. Przy takich rozmiarach potrzebne będzie od 50 do 220 kg biomasy dziennie. Reaktor tego typu montowany jest w niewielkim wykopie, co oznacza, że trzeba go będzie wykopać w ziemi. Oczywiście wymiary dołu muszą odpowiadać wymiarom fermentora. Dodatkowo potrzebne są dwie dysze: jedna z nich będzie odpowiedzialna za załadunek podłoża, druga za rozładunek. Należy tutaj zaznaczyć, że powinny one znajdować się na przeciwległych ścianach reaktora. Górna część rur znajduje się nad ziemią, a dolna powinna znajdować się prawie u podstawy zbiornika metanu. W ten sposób gaz nie ucieknie z rury, ponieważ zawsze będzie pokryty biomasą.
Będziesz musiał zorganizować właz umożliwiający dostęp do bunkra i uszczelnienie wodne, które zapobiegnie rozprzestrzenianiu się nieprzyjemnego zapachu w okolicy. Rura, która będzie używana do usuwania biogazu, musi być wyposażona w zawór, który można w razie potrzeby otwierać i zamykać.
Funkcje instalacji
Przestrzegaj kilku wskazówek podczas instalacji tego typu reaktora.
- Po pierwsze, odpady są usuwane w sposób naturalny. Odbywa się to albo podczas ładowania nowego substratu, albo w przypadku nadmiaru gazu w reaktorze przy zamkniętym zaworze.
- Projekt tego typu biogazowni jest dość prosty i wydajny. Ale tutaj ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że nie ma możliwości mieszania, a także podgrzewania masy. Oznacza to, że wskazane jest używanie tego typuinstalacje tylko tam, gdzie panuje dość łagodny i ciepły klimat. Przeważnie jest to południe Rosji. Możliwe jest zastosowanie reaktora tej konstrukcji w środkowej strefie klimatycznej, ale pod warunkiem, że podziemne warstwy wody biegną dość głęboko, a sam fermentor wyposażony jest w wysokiej jakości izolację termiczną.
Nieogrzewana konstrukcja mieszana
Domowa biogazownia „zrób to sam” jest montowana prawie tak samo, jak poprzednia wersja, jednak z drobnymi poprawkami. Niewielka modyfikacja znacznie zwiększa efektywność użytkowania instalacji. Schemat i proces instalacji są dokładnie takie same jak w poprzednim przypadku, ale tutaj trzeba dodać jeszcze jeden element - mechanizm mieszający, który znajduje się wewnątrz bunkra.
Konstruowanie konfiguracji jest dość proste. Wystarczy zainstalować w środku wał, do którego zostanie przymocowana określona liczba ostrzy. Do udanej instalacji wymagany będzie montaż łożysk oporowych. Ponieważ między wałem a dźwignią musi być połączenie transmisyjne, najlepiej użyć tutaj łańcucha.
Instalacja z ogrzewaniem i mieszaniem
Ogrzewanie to operacja, która znacznie zwiększa wydajność rozkładu, ponieważ gdy temperatura wzrasta do pewnego poziomu, tempo rozkładu biomasy wzrasta.
Biogazownia do prywatnego domu może być również bez trudu zmontowana. Jest nie tylko doskonalsza i bardziej wszechstronna, ale także bardziej złożona wplan projektu. Ponadto może pracować w dwóch trybach - mezofilnym i termofilnym. Innymi słowy, zakres rozkładu i fermentacji wynosi od 25 do 65 stopni Celsjusza. W celu zapewnienia wstępnego dopalania konieczne jest zainstalowanie kotła c.w.u., którego rura musi przechodzić wewnątrz reaktora i sięgać od wejścia do przeciwległej ściany. Projekt jest dość prosty, ale skuteczny. Ogromnym plusem jest to, że kocioł może pracować na tym samym gazie, który wytwarza sama instalacja, czyli ten system może sam dostarczać paliwo.
Automatyczna instalacja
Jeśli biogazownie do samodzielnego ogrzewania domu zużywają gaz natychmiast po jego wytworzeniu, wówczas opcje automatyczne są wyposażone w dodatkowy element zwany zbiornikiem gazu. Jest to detal, który działa jak tymczasowe magazynowanie materii, co umożliwia akumulację. Ponadto w tym przypadku do efektywnej fermentacji można zastosować prawie każdy zakres temperatur. Wydajność takiej instalacji jest znacznie większa. Przy podobnych wymiarach reaktora na dobę jest w stanie przetworzyć do 1,3 tony biomasy. Za załadunek i mieszanie odpowiadać będzie pneumatyka. Dodatkowo w takich instalacjach kanał odprowadzania surowców odpadowych połączony jest z dwoma różnymi wydziałami. Jedna z nich służy do tymczasowego przechowywania, a druga, mobilna, do natychmiastowego usunięcia. Montaż biogazowni własnymi rękami do tego typu ogrzewania nie jest do końca rozsądny, ponieważ instalacja jest dość skomplikowana, a wydajnośćza duży. Najczęściej takie konstrukcje są instalowane w prywatnych gospodarstwach.
Sprzęt zmechanizowany
Główną różnicą tej instalacji jest to, że biomasa przed wejściem do reaktora przechodzi przez zbiornik ze wstępnym przygotowaniem substratu do przerobu. Dostawa surowców do samego bunkra, a za nim do reaktora następuje dzięki skroplonemu biogazowi, który jest następnie wykorzystywany do ogrzewania.
Bardzo ważne jest, aby pamiętać, że podczas samodzielnego montażu biogazowni do ogrzewania domu konieczne będzie wykonanie dokładnych obliczeń inżynierskich. Najlepiej, jeśli przed instalacją skonsultuj się ze specjalistą.
Główne zalety korzystania z reaktora biogazowego
Każda biogazownia do samodzielnego montażu, której zdjęcia przedstawiamy w naszym artykule, ma kilka ważnych zalet.
Pierwszym jest oczywiście usuwanie odpadów. Ta metoda recyklingu jest mniej niebezpieczna dla środowiska niż np. zakopywanie odpadów w ziemi.
Drugą zaletą jest to, że biomasa jest zasobem odnawialnym. To nie gaz czy węgiel się wyczerpuje. Ponadto podczas obróbki podłoża nie emitowany jest do atmosfery dwutlenek węgla. Jego niewielka ilość uwalnia się wyłącznie w momencie użycia. Jednak jego objętość jest znacznie mniejsza niż w przypadku korzystania z gazu ziemnego.
Bardzo ważną zaletą jest to, że właściciel może samodzielnie kontrolować produkcję energii z biogazu. Jeśli porównamy reaktor z innymi źródłamiturbiny wiatrowe lub panele słoneczne, są bardziej niezawodne i trwałe.
