Moderní technologie zpracování všech druhů surovin otevírají perspektivu úspěšného řešení problému získávání biopaliv z hnoje přímo doma. Navíc díky výrobě nových biopaliv doma pomocí nových principů zpracování odpadu můžete současně vyrábět hnojiva pro zemědělské plantáže.
A co je k tomu zapotřebí a jak správně vyrobit bioreaktor - tyto otázky budeme podrobně zkoumat v našem článku. Dáme doporučení pro výběr nejlepších surovin pro výrobu bioplynu, analyzujeme vlastnosti využití výsledného paliva pro potřeby domácnosti.
Nejjednodušší je samozřejmě nákup hotových průmyslových závodů. Jejich vysoká cena je však nutí zvážit možnosti výroby výrobních systémů vlastníma rukama.
Stručně o definici bioplynu
Podle vědeckých definic je bioplyn produkt získaný v důsledku fermentačního procesu množství biologického odpadu. V tomto případě je produktem kvašení metan nebo vodík.
K tvorbě metanu (nebo vodíku) dochází v důsledku vitální aktivity tří typů bakterií:
- hydrolýza;
- formování kyseliny;
- formování metanu.
Kvalita fermentačního produktu je složení plynné směsi, jejíž obsah je distribuován v poměru: 50 - 85% metanu, 15 - 50% oxidu uhličitého a méně než 5% sirovodíku.
Strukturální schéma výroby alternativní energie vypadá takto. Současně se úspěšně používají zdroje surovin, tradiční pro každodenní život, které jsou vhodné pro získání alternativní energie - biopaliva
Tato směs plynů prochází přes filtry k odstranění CO.2 a H2S, po kterém zůstane čistý biologický methan. Takový plyn se neliší od zemního plynu používaného v domácím a průmyslovém sektoru.
Suroviny pro získání vysoce kvalitní směsi biologických plynů jsou obvykle:
- trus z hnoje a ptáků;
- odpad z výroby alkoholu (bard);
- nadbytečný pivovarnický průmysl (pivovarská zrna);
- fekálie a rybí odpad;
- řepa, domácí odpad, tráva a další.
Toto je pouze část všech přijatelných surovin pro použití. Ale i tento seznam ukazuje: jak různorodý je seznam surovin, aby bylo možné kontinuálně zavádět výrobu bioplynu.
Jednotka pro výrobu biopaliv vyrobená pro potřeby jedné z mnoha existujících farem. Malá stanice, ale plně uspokojující potřeby soukromé farmy
Objemové ukazatele výstupu plynné směsi přímo závisí na druhu použitých surovin a obsahu sušiny v něm. Pokud tedy v podnikání aplikujeme hnůj, můžeme skutečně získat 50–60 m od jedné tuny hnoje3 biopaliva obsahující až 60% metanu.
Předpokládá se, že nejlepšími surovinami jsou odpady s vysokým obsahem tuku. Zpracování jedné tuny tukového odpadu klasickým zařízením na výrobu biopaliv může produkovat až 1300 metrů3 plynná směs, kde obsah metanu dosáhne 90%.
Jak vyrobit modul zpracování farmy?
Abyste mohli vytvořit systém pro zpracování odpadu na biopalivo, musíte si být alespoň vědomi principu fungování takových zařízení a také mít představu o obvodech.
Schéma instalace bioreaktoru: 1 - bioreaktor; 2 - směšovač; 3 - topení; 4 - čerpadlo; 5 - filtrační prvek; 6 - plynový kompresor; 7 - držák plynu; 8 - sbírka hnoje; 9 - produkce hnojiv (kal); 10 - ovládací panel topení
Zvažte oba, ale je třeba poznamenat: výstavba plnohodnotného zařízení je poměrně problematická a nákladná záležitost. Doma lze zpravidla provádět pouze něco podobného zpracovatelským stanicím. Některé pokusy jsou však úspěšné.
Princip biostationu
Technologie výroby biopaliv zpravidla podporuje následující systematický přístup:
- Bioreaktor (nádrž) je naložen hnojem.
- Během určité doby probíhá uvnitř reaktoru fermentační proces.
- Vytvoří se plynné médium.
- Výstup plynů z reaktoru.
- Plynná směs je vyčištěna a odeslána k použití jako palivo.
Složení výsledné plynné směsi se vyznačuje dostatečně vysokou saturací různými látkami. Nejvíce ze všech v procentní složce je metan (60%), oxid uhličitý (35%) a další látky, včetně sirovodíku (5%).
Takto vypadá schéma distribuce plynu ve směsi: 1 - obsah metanu asi 63-65%; 2 - obsah oxidu uhličitého asi 30-33%; 3 - obsah sirovodíku je asi 2%; 4 - obsah amoniaku asi 1%; 5 - obsah vodíku asi 1%
Mezitím jsou pro efektivní provoz stanice na výrobu plynu domácí produkce zapotřebí značné zásoby živočišného odpadu.
Proto první věcí, kterou byste měli věnovat pozornost při řešení problému získávání biopaliv v domácích (chalupních) podmínkách, je dostupnost zdrojů surovin pro zpracovatelský závod.
Výroba bioreaktorů pro kutily
Poté, co jste se rozhodli pro zdroje surovin, musíte se rozhodnout o umístění domácího (nebo venkovského) bioreaktoru. Samotný reaktor je uzavřená nádoba, dostatečně pevná, s objemem založeným na denní dodávce hnoje ke zpracování (pro informaci: získat 100 m3 směs plynů vyžaduje asi 1 tunu hnoje).
Tabulka poměru typu hnoje a množství vyrobeného bioplynu
Tabulka ukazující účinnost konkrétního typu biologického odpadu z hlediska objemu vyrobeného plynu. Jak je vidět z tabulky, nejúčinnější je prasečí hnůj, který může produkovat největší množství biopaliva
Takový kontejner bude muset být instalován na pevném základu, vybaven uzavíracími ventily a dalšími technickými atributy podle klasického schématu. Horní část nádoby je s výhodou odnímatelná pomocí šroubových spojů a těsnění.
Aby byla zajištěna kontinuita cyklu, musí být zásobník vybaven umělým topným modulem. Pokud je v letním období účinnost fermentace hnoje a rychlost produkce plynu plně zajištěna podmínkami vnější teploty, mění se situace v zimě.
Pro zimní provoz bioreaktoru je nezbytně nutné umělé zahřívání, vzhledem k zastavení aktivity fermentačních bakterií již při 4 až 10 ° C nad nulou. V souladu s tím musí mít nádrž dobře vyrobenou tepelnou izolaci. K tomu je vhodný klasický způsob izolace minerální vlnou.
Dobrý příklad izolace bioreaktoru pro jeho zimní provoz. Jako izolační materiál se zde používala minerální vlna. Horní vrstva bavlněné vlny je pokryta fóliovým materiálem.
Existuje několik možností, jak uspořádat vytápění. Například použití elektrických ohřívačů nebo topného systému na vodní chladivo (vodní plášť).
Výkon topného okruhu by měl být vypočítán na základě optimální teplotní normy uvnitř reaktoru 25-40 ° C, nezbytné k dosažení účinného procesu fermentace biomasy.
Stupeň stagnace ovlivňuje kromě topení také aktivitu fermentace biomasy. Ve skutečnosti musí být hnůj uvnitř nádrže neustále v pohybu. Pohyb biomasy zlepšuje proces fermentace a zkracuje dobu potřebnou k získání plynné složky.
Varianta letní rostliny pro zpracování hnoje a biopaliv. V tomto případě se ohřev provádí ve formě betonové vodní lázně, kde je nádoba reaktoru ponořena. Tuto instalaci však nelze provozovat v zimě.
Problém uspořádání hnutí je vyřešen zavedením speciálního mechanického mixéru do konstrukce bioreaktoru. Hřídel tohoto zařízení je spojena s hřídelí nízkorychlostního motoru, který provádí rotaci. Zapnutí a vypnutí procesu míchání lze provést ručně nebo automaticky.
Na našem webu máme další článek, který obsahuje pokyny k instalaci zařízení na výrobu bioplynu pro potřeby soukromého domu.
Proces získávání bioplynu a hnojiv
Návrh systému výroby biopaliv doma technologicky zahrnuje nakládku hnoje na přibližně 1/3 kapacity. K nakládání hnoje se vytvoří nakládací dvířka s hermeticky zavíracími dveřmi. Zbývající horní oblast bioreaktoru se používá k akumulaci emitovaných plynů.
Domácí miniaturní bioreaktor vyrobený na základě konvenčního 200 litrového sudu. K uspokojení skromných potřeb biopaliv je v zásadě vhodné použití v soukromém sektoru. To je samotný design, který lze ve skutečnosti udělat doma, abychom získali biopaliva.
V horní a dolní úrovni plavidla musíte provést výstupní otvory. Nahoře je výstup plynu, dole je výstup pro vypouštění ošetřeného hnoje (hnojiva). Také v oblasti horní oblasti nádoby je žádoucí namontovat pozorovací okno pro monitorování procesu.
Potrubí pro výstup plynné směsi je spojeno utěsněnou trubkou se zařízením, které současně vykonává funkce odlučovače a vodního těsnění. Pro komunikaci se používá trubka (kov nebo polyethylen) malého průměru (25-32 mm).
Samotný separátor je nádoba o relativně malé kapacitě, naplněná vodou. Plyn procházející vodním sloupcem je vyčištěn, vypouštěn do plynové nádrže a poté dodáván spotřebitelům.
Příklad dvoustupňového odlučovacího zařízení - hydraulického uzávěru pro dodávání plynné směsi pocházející z bioreaktoru. Tato možnost filtrace umožňuje získat vysoce kvalitní čištěný produkt.
Spodní potrubí na reaktoru (pro odebrání použitého hnoje - kalu) je žádoucí, aby byl vytvořen co největší průměr. K ní jsou připojeny uzavírací ventily (uzavírací ventily) a do nádrže je přiváděn kohout pro sběr kalu. Odpadní masa na farmě lze úspěšně použít jako hnojivo.
Podrobné informace o stanovení požadovaného objemu kapacity ao výpočtech účinnosti bioreaktoru a vhodnosti využití bioplynu jsme zvažovali v dalším článku.
Jaké by mělo být složení hnoje?
Nakládací hmota hnoje uvnitř bioreaktoru by neměla být považována jednoduše za suroviny vhodné v jakékoli kvalitě. Složka látky má pro fermentační proces zásadní význam. V praxi bylo zjištěno, že pokles částic substrátu je doprovázen lepší účinností procesu.
Výrazná vláknitá povaha substrátu a nárůst v oblasti interakce bakterií jsou hlavními kritérii přispívajícími k rychlému rozkladu hnoje. V tomto stavu, při zahřívání a míchání, hnůj netvoří na povrchu sraženinu nebo film, což výrazně zjednodušuje filtraci plynné směsi.
Příprava hnoje pro plnění do reaktoru. Tomuto postupu není věnována menší pozornost než všem ostatním, pokud chcete získat významné množství biopaliva v krátkém časovém období.
Stupeň mletí surovin určuje dobu fermentace, což zase ovlivňuje objem produkovaného plynu. Pro zkrácení doby kvašení je tedy nutné dobře brousit suroviny: čím lepší je kvalita mletí, tím kratší je doba fermentace.
Vlastnosti využití bioplynu pro domácí potřeby
Rozsah tohoto typu energie je poměrně rozsáhlý. Díky využití bioplynu jako paliva produkují elektrickou energii, produkují horkou vodu nebo páru. Existuje řada příkladů z praxe, kdy se automobilová doprava používá k pohonné hmotě biopaliv.
Aby však při používání takového paliva v ekonomice neexistovaly žádné problémy, je nesmírně důležité vybavit úložiště získaného bioplynu, alokovat správné místo pro plynovou nádrž na místě.
Zařízení na výrobu bioplynu tohoto typu jsou zařízení, která otevírá možnost vytvoření výrobních zařízení bez odpadu. V tomto ohledu dobrý příklad ukazují jednotlivé země západní Evropy.
Například v Dánsku dosáhla výroba tohoto typu paliva úrovně téměř 20% celkové hmotnosti energetických zdrojů v zemi. Ve velkých regionech světa - Indie a Čína - náklady na bioplynové stanice stoupají na stovky tisíc.
Výkonné průmyslové závody na výrobu biopaliv. Takovéto konstrukce jsou schopny plně poskytnout biopalivům velké zemědělské struktury. Velké množství takových systémů se používá po celém světě. A kvantitativní růst pokračuje aktivně
Nejenže došlo k významnému nárůstu celosvětového zájmu o procesy výroby bioplynu.
Je to jedna z těch energetických možností, které jsou připisovány alternativním zdrojům a pro které vidí budoucnost, proto zemědělci a správci bytových a komunálních služeb, majitelé soukromých domácností a malé podniky pečlivě sledují vývoj technologie.
Přehled zařízení na výrobu bioplynu, jehož výroba používala plastovou nádrž o objemu 127 litrů. Funkce zařízení a tipy k obsluze.
Obzvláště zajímavé je použití zařízení mezi vlastníky restaurační a gastronomické sféry, kde téma zpracování potravinového odpadu zůstává relevantní. Na tomto základě existuje dobrá příležitost k vytvoření levné recyklace organického odpadu ve prospěch farem. Technologie výroby biopaliv je konečně skutečnou ochranou životního prostředí, o níž nelze říci o výrobě jiných energetických inženýrů.
Máte zájem o výrobu biopaliv a chcete objasnit některé body? V komentářích zeptejte kontroverzní otázky - naši experti se pokusí tyto body objasnit.
Nebo možná nejste obeznámeni s výrobou bioreaktoru a procesem výroby bioplynu? Podělte se o praktické informace a svůj názor na tento problém v našem článku - mnoho obchodních manažerů bude mít zájem o vaše zkušenosti a doporučení.