Kako napraviti biogorivo vlastitim rukama od gnojiva kod kuće

Suvremene tehnologije za preradu svih vrsta sirovina otvaraju mogućnost uspješnog rješavanja problema dobivanja biogoriva iz gnojiva izravno kod kuće. Štoviše, izradom biogoriva vlastitim rukama kod kuće zahvaljujući novim principima prerade otpada, možete istovremeno proizvoditi gnojiva za poljoprivredne usjeve.

Što je potrebno za to i kako pravilno napraviti bioreaktor - ta ćemo pitanja detaljno razmotriti u našem članku. Dat ćemo preporuke o odabiru najboljih sirovina za proizvodnju bioplina i analizirati značajke korištenja dobivenog goriva za potrebe kućanstva.

Naravno, najlakši način je kupiti gotove industrijske biljke. Međutim, njihova visoka cijena tjera nas da razmotrimo mogućnosti za izradu proizvodnih sustava sami.

Ukratko o definiciji bioplina

Prema znanstvenim definicijama, bioplin je proizvod dobiven kao rezultat procesa fermentacije mase biološkog otpada. U ovom slučaju produkt fermentacije je metan ili vodik.

Stvaranje metana (ili vodika) nastaje kao rezultat vitalne aktivnosti tri vrste bakterija:

• hidrolitički;
• stvaranje kiseline;
• stvarajući metan.

Kvalitetnim proizvodom fermentacije smatra se sastav plinske smjese čiji je sadržaj raspoređen u omjeru: 50-85% metana, 15-50% ugljičnog dioksida i manje od 5% sumporovodika.

Ovako otprilike izgleda blok dijagram alternativne proizvodnje energije. U ovom slučaju koriste se tradicionalni izvori sirovina u kućanstvu koji su vrlo pogodni za proizvodnju alternativne energije - biogoriva

Ova plinska smjesa prolazi kroz filtere kako bi se uklonila prisutnost CO² i H²S, nakon čega ostaje čisti biološki metan. Takav se plin ne razlikuje od prirodnog plina koji se koristi u kućanstvu i industriji.

Sirovine za dobivanje visokokvalitetne biološke plinske smjese obično su:

• gnoj i ptičji izmet;
• otpad od proizvodnje alkohola (stilaž);
• višak pivarske proizvodnje (pivske žitarice);
• fekalne tvari i riblji otpad;
• rezanci repe, kućni otpad, trava itd.

Ovo je samo dio svih sirovina dopuštenih za upotrebu. Ali čak i ovaj popis pokazuje koliko je raznolik popis sirovina da bi se mogla uspostaviti stalna proizvodnja bioplina.

Postrojenje za proizvodnju biogoriva prilagođeno potrebama jedne od brojnih postojećih farmi. Stanica je malog obujma, ali u potpunosti zadovoljava potrebe privatnog gospodarstva

Volumetrijski prinos plinske smjese izravno ovisi o vrsti korištenih sirovina i sadržaju suhih tvari u njemu. Dakle, ako koristite goveđi gnoj u poslu, zapravo možete dobiti 50-60 m od jedne tone gnoja.³ biogoriva, koji sadrži do 60% metana.

Vjeruje se da su najbolje sirovine otpad s visokim udjelom masti. Preradom jedne tone masnog otpada kroz klasično postrojenje za proizvodnju biogoriva može se proizvesti do 1300 m3³ plinska smjesa, gdje sadržaj metana doseže 90%.

Kako napraviti modul za preradu?

Da biste napravili sustav za preradu otpada u biogorivo, morate barem poznavati princip rada takvih uređaja, kao i razumjeti sklopove.

Shema bioreaktorske instalacije: 1 – bioreaktor; 2 – mješalica; 3 – grijač; 4 – pumpa; 5 – filterski element; 6 – plinski kompresor; 7 – spremnik plina; 8 – sakupljač stajnjaka; 9 – prinos gnojiva (mulj); 10 – upravljačka ploča grijanja

Razmotrimo oboje, ali treba napomenuti: izgradnja punopravne instalacije prilično je problematična i skupa. Kod kuće, u pravilu, možete napraviti samo nešto slično stanicama za reciklažu. Ipak, neki pokušaji su uspješni.

Princip rada bioinstalacije

Tehnologija proizvodnje biogoriva općenito podržava pristup sljedećih sustava:

1. Bioreaktor (kontejner) se puni stajskim gnojem.
2. U reaktoru se određeno vrijeme odvija proces fermentacije.
3. Nastaje plinovita okolina.
4. Plinovi se uklanjaju iz reaktora.
5. Plinska smjesa se pročišćava i šalje za korištenje kao gorivo.

Sastav dobivene plinske smjese karakterizira prilično visoka zasićenost različitim tvarima. Najveću postotnu komponentu čine metan (60%), ugljikov dioksid (35%) i druge tvari, uključujući sumporovodik (5%).

Ovako izgleda dijagram distribucije plinske smjese: 1 – sadržaj metana je oko 63-65%; 2 – sadržaj ugljičnog dioksida oko 30-33%; 3 – sadržaj sumporovodika približno 2%; 4 – sadržaj amonijaka oko 1%; 5 – sadržaj vodika oko 1%

U međuvremenu, za učinkovit rad stanice za stvaranje plina domaće proizvodnje potrebne su značajne rezerve otpada od predstavnika životinjskog svijeta.

Stoga je prva stvar na koju biste trebali obratiti pozornost u rješavanju problema dobivanja biogoriva kod kuće (u zemlji) dostupnost izvora sirovina za postrojenje za preradu.

Izrada bioreaktora vlastitim rukama

Nakon što ste se odlučili za izvore sirovina, sljedeće trebate odlučiti o mjestu kućnog (ili državnog) bioreaktora. Sam reaktor je zatvorena posuda, prilično izdržljiva, s volumenom koji se temelji na dnevnom unosu gnojiva za preradu (za referencu: za dobivanje 100 m³ plinska smjesa zahtijeva približno 1 tonu stajnjaka).

Tablica odnosa između vrste gnoja i količine proizvedenog bioplina

Tablica koja prikazuje učinkovitost pojedine vrste biološkog otpada u smislu količine proizvedenog plina. Kao što se može vidjeti iz tablice, najučinkovitiji je svinjski gnoj koji može proizvesti najveću količinu biogoriva.

Takav će spremnik morati biti postavljen na jak temelj, opremljen zapornim ventilima i drugim tehničkim priborom prema klasičnoj shemi. Preporučljivo je da gornji dio posude bude uklonjiv, s vijcima za pričvršćivanje i brtvom za brtvljenje.

Kako bi se osigurao kontinuitet ciklusa, spremnik mora biti opremljen modulom za umjetno grijanje. Ako su ljeti učinkovitost fermentacije gnoja i brzina stvaranja plina u potpunosti osigurani vanjskim temperaturnim uvjetima, zimi se situacija mijenja.

Za zimski rad bioreaktora potrebno je umjetno grijanje, s obzirom na prestanak aktivnosti fermentacijskih bakterija već na 4-10 ° C iznad nule. Sukladno tome, spremnik mora imati visokokvalitetnu toplinsku izolaciju. Za to je prikladna klasična metoda izolacije mineralnom vunom.

Dobar primjer izolacije bioreaktora za zimski rad. Kao izolacijski materijal korištena je mineralna vuna. Gornji sloj vate prekriven je folijskim materijalom

Postoji nekoliko opcija za organiziranje grijanja. Na primjer, korištenje električnih grijača ili sustava grijanja vode (vodena jakna).

Snaga kruga grijanja treba se izračunati na temelju optimalne temperature unutar reaktora od 25-40 °C, potrebne za postizanje učinkovitog procesa fermentacije biomase.

Osim grijača, na aktivnost fermentacije biomase utječe i stupanj njezine stagnacije. U osnovi, unutar spremnika, gnojni materijal mora biti stalno u pokretu. Kretanje biomase pospješuje proces fermentacije i skraćuje vrijeme dobivanja plinske komponente.

Mogućnost ljetne instalacije za preradu stajnjaka i proizvodnju biogoriva. U ovom slučaju grijanje je izvedeno u obliku betonske vodene kupelji u koju je uronjen spremnik reaktora. Međutim, ova se instalacija ne može koristiti zimi.

Problem organiziranja gibanja rješava se uvođenjem posebne mehaničke mješalice u dizajn bioreaktora. Osovina ovog uređaja povezana je s osovinom motora niske brzine, koji vrši rotaciju. Uključivanje i isključivanje procesa miješanja može se izvršiti ručno ili automatski.

Imamo još jedan članak na našoj web stranici koji nudi upute za instalaciju za dobivanje bioplina za potrebe privatne kuće.

Proces proizvodnje bioplina i gnojiva

Dizajn sustava za proizvodnju biogoriva kod kuće tehnološki uključuje punjenje posude stajskim gnojem do približno 1/3 kapaciteta. Za utovar gnoja izrađuje se utovarni otvor s hermetički zatvorenim vratima. Preostala slobodna gornja površina bioreaktora služi za nakupljanje ispuštenih plinova.

Domaći minijaturni bioreaktor napravljen na bazi obične bačve od 200 litara. U principu, za zadovoljavanje skromnih potreba za biološkim gorivom, sasvim je pogodno za korištenje u privatnim kućanstvima. Ovo je isti dizajn koji se zapravo može napraviti kod kuće za proizvodnju biogoriva

Izlazne rupe moraju biti napravljene na gornjoj i donjoj razini posude. Na vrhu je ispust plina, na dnu je ispust za odvod tretiranog stajnjaka (gnojiva). Također je preporučljivo montirati prozor za promatranje u području gornjeg područja posude za praćenje procesa.

Cijev za ispuštanje plinske smjese povezana je zapečaćenom cijevi s uređajem koji istodobno obavlja funkcije separatora i vodene brtve. Za komunikaciju se koristi cijev (metalna ili polietilenska) malog promjera (25-32 mm).

Sam separator je posuda relativno malog kapaciteta ispunjena vodom. Plin koji prolazi kroz vodeni stupac se pročišćava i ispušta u držač plina a zatim se poslužuje potrošačima.

Primjer izvedbe dvostupanjskog separatora - hidraulički ventil za dovod plinske smjese koja dolazi iz bioreaktora. Ova opcija filtracije omogućuje vam dobivanje visokokvalitetnog pročišćenog proizvoda.

Preporučljivo je donju cijev na reaktoru (za izlaz otpadnog gnoja – mulja) napraviti što većeg promjera. Na njega je spojen zaporni ventil (ventil) i napravljen je odvod u spremnik za sakupljanje mulja. Potrošena masa na farmi može se uspješno koristiti kao gnojivo.

Pregledali smo detaljne informacije o određivanju potrebnog volumena spremnika, kao io proračunu učinkovitosti bioreaktora i izvedivosti korištenja bioplina u sljedeći članak.

Kakav treba biti sastav gnojne mase?

Masu stajskog gnoja utovarenog u bioreaktor ne treba smatrati samo sirovinom prikladnom u bilo kojoj kvaliteti. Komponenta tvari je od temeljne važnosti za proces fermentacije. U praksi je primijećeno da smanjenje čestica supstrata prati bolja učinkovitost procesa.

Izražena vlaknastost supstrata i povećanje područja interakcije bakterija glavni su kriteriji koji doprinose brzoj razgradnji gnojne mase. U tom stanju, gnojna sirovina, kada se zagrijava i miješa, ne stvara sediment ili film na površini, što uvelike pojednostavljuje filtraciju plinske smjese.

Priprema gnojne mase za utovar u reaktor. Ovom se postupku pridaje ništa manje pažnje od svega ostalog ako postoji želja da se u kratkom vremenskom razdoblju dobije značajna količina biogoriva.

Stupanj mljevenja sirovine određuje trajanje fermentacije, što zauzvrat utječe na volumen proizvedenog plina. Dakle, kako bi se smanjilo vrijeme fermentacije, potrebno je dobro samljeti sirovine: što je bolja kvaliteta mljevenja, to je kraće razdoblje fermentacije.

Značajke korištenja bioplina za potrebe kućanstva

Opseg primjene ove vrste izvora energije prilično je opsežan. Korištenjem bioplina kao goriva proizvodi se električna energija, topla voda ili para. Brojni su primjeri iz prakse gdje se biogorivo koristi za gorivo vozila.

Ali kako bi se izbjegli problemi na farmi pri korištenju takvog goriva, izuzetno je važno urediti skladište za dobiveni bioplin, raspoređujući pravo mjesto za spremnik plina Lokacija uključena.

Bioplinska postrojenja ove vrste oprema su koja otvara mogućnost stvaranja proizvodnje bez otpada. U tom pogledu dobar primjer daju pojedine zemlje zapadne Europe.

Na primjer, u Danskoj je proizvodnja ove vrste goriva dosegla gotovo 20% ukupnih energetskih resursa zemlje. U velikim regijama svijeta - Indiji i Kini - broj bioplinskih postrojenja ide u stotine tisuća.

Snažna industrijska postrojenja za proizvodnju biogoriva. Takve su strukture sposobne u potpunosti opskrbiti velike poljoprivredne strukture biogorivom. Postoji ogroman broj sličnih sustava koji se koriste diljem svijeta. A kvantitativni rast se aktivno nastavlja

Nije uzalud u svijetu značajno porastao interes za procese proizvodnje bioplina.

Ovo je jedna od onih energetskih opcija koju svrstavaju u alternativne izvore i za koju vide budućnost, pa poljoprivrednici i upravitelji stambenih i komunalnih službi, vlasnici poljoprivrednih gospodarstava i malih poduzetnika pomno prate razvoj tehnologije.

Zaključci i koristan video na tu temu

Prikaz jedinice za proizvodnju bioplina u čijoj se izradi koristi plastični spremnik od 127 litara. Značajke uređaja i savjeti za rad.

Poseban interes za korištenje instalacija očituje se među vlasnicima restorana i gastronomske sfere, gdje je tema obrade otpada od hrane i dalje relevantna. Na temelju toga postoji dobra prilika za jeftino recikliranje organskog otpada za dobrobit poljoprivrednih gospodarstava. Konačno, tehnologija proizvodnje biogoriva znači stvarnu zaštitu okoliša, što se ne može reći za proizvodnju drugih energetskih pića.

Jeste li zainteresirani za proizvodnju biogoriva i želite razjasniti neke točke? Postavite kontroverzna pitanja u komentarima - naši stručnjaci pokušat će razjasniti takve točke.

Ili ste možda iz prve ruke upoznati s proizvodnjom bioreaktora i procesom proizvodnje bioplina? Podijelite svoje praktično znanje i svoje mišljenje o ovom pitanju ispod našeg članka - mnoge će poslovne ljude zanimati vaše iskustvo i preporuke.