Biodujų gamyklos surinkimas savo rankomis yra labai tikras darbas. Be to, tokio darbo kaina bus daug mažesnė nei gatavo modelio įsigijimas. Gautas išteklius gali būti naudojamas namams šildyti, maistui gaminti ir daugeliui kitų poreikių.
Bendra informacija
Verta pradėti nuo to, kad šios medžiagos ekstrahavimas atliekamas vykstant biologinio substrato fermentacijos procesui. Čia galime pridurti, kad susidariusių dujų sudėtis praktiškai nesiskiria nuo įprastų gamtinių dujų, kurios labai aktyviai naudojamos žmonių gyvenime. Dėl to kai kurie savininkai galėjo savo rankomis paleisti automobilį biodujomis.
Kitas svarbus faktas – biodujos yra aplinkai nekenksminga žaliava, kurios gamyba nedaro neigiamo poveikio aplinkai. Atliekos, kurias reikia išmesti, tapo pradine medžiaga šiam ištekliui gauti. Tam yra specialus reaktorius, kuriame vyksta keli procesai:
- Biodujų gamyba prasideda nuo to, kad biomasė pakraunama įkonteineris yra veikiamas tam tikrų bakterijų. Šio apdorojimo trukmė priklauso nuo to, kiek medžiagos buvo įdėta į vidų.
- Anaerobinės bakterijos aktyvios reaktoriaus viduje. Jų įtakoje žaliava suyra ir išsiskiria degus mišinys. Šios medžiagos sudėtis yra maždaug tokia - metanas 60%, anglies dioksidas 35% ir dar 5% kai kurių kitų lakiųjų dujų. Čia labai svarbu pažymėti, kad dėl fermentacijos nedideliais kiekiais gali išsiskirti vandenilio sulfidas, kuris yra potencialiai pavojinga medžiaga. Reikalinga apsauginė įranga.
- Pasidaryk pats biodujų gamykloje yra tam tikri filtrai, kurie išvalo dujas nuo kitų nereikalingų komponentų. Po to resursas patenka į dujų baką – saugyklą, kurioje lieka iki panaudojimo momento.
- Dujas, esančias dujų bake, galite naudoti taip pat, kaip įprastas gamtines dujas. Galite prijungti saugyklą prie dujinės viryklės, katilo ir kt.
- Vieta, kurioje yra biomasė, vadinama fermentatoriumi. Būtina reguliariai pašalinti panaudotą medžiagą iš šio skyriaus. Tai laikoma papildomomis darbo sąnaudomis, bet pasiteisina – tokia biomasė laikoma puikia trąša, skirta naudoti daržuose.
Kam naudinga turėti perdirbimo įrangą
Verta pasakyti, kad turėti tokią įrangą ne visada apsimoka. Pirma, norint efektyviai ir nuolat dirbti, būtina turėti galimybę patekti į gyvulių fermų atliekas. Antra, to plėtramedžiagos yra atliekamos netolygiai ir stipriai priklauso nuo pačios biomasės, kuri kraunama į vidų, temperatūros. Kaip rodo praktika, nuo 1 m3 medžiagos savo rankomis galite gauti nuo 70 iki 80 m3 biodujų namų šildymui.
Siekiant stabilizuoti dujų gamybą, taip pat kad šis procesas būtų nenutrūkstamas, rekomenduojama turėti keletą įrenginių. Esmė ta, kad biomasę reikia kloti su tam tikru laiko skirtumu skirtinguose reaktoriuose. Tokiu atveju norimos medžiagos gamyba bus vykdoma lygiagrečiai, tačiau įkėlimas bus nuoseklus.
Kalbant apie savarankišką tokios įrangos surinkimą, reikia suprasti, kad jos efektyvumas bus mažesnis. Tačiau kaina bus žymiai mažesnė nei pramoninio įrenginio kaina, todėl galima drąsiai teigti, kad naminis gaminys atsipirks.
Sistemos ūkyje privalumai ir trūkumai
Biodujoms gaminti skirtos įrangos įrengimas sodyboje savo rankomis turi ir teigiamų, ir neigiamų pusių, todėl prieš pradedant darbą reikia gerai pagalvoti.
- Vienas iš akivaizdžių pranašumų yra atliekų šalinimas. Tokio įrenginio buvimas leis efektyviau, o svarbiausia – saugiai išmesti nereikalingas atliekas.
- Antras pliusas – nuolatinis žaliavų atnaujinimas. Biomasė yra medžiaga, kurios visada gausu, jei turite savo ūkį.
- Mažas CO2. Perdirbant ir gaminant biodujasanglies dioksido į atmosferą visiškai neišskiriama. Kai kurie iš jų pateks į orą jį naudojant, bet tai nėra labai svarbu, nes jo kiekis nedidelis ir jį sugers aplinkiniai augalai.
- Biodujų gamykla gali dirbti stabiliai. Jei lygintume šią įrangą su kitais š altiniais, pavyzdžiui, saulės baterijomis ar vėjo turbinomis, jie nėra stabilūs, tačiau biodujų gamyba visiškai priklauso nuo savininko veiklos.
Nepaisant to, tokie įrenginiai vis tiek turi trūkumų. Žinoma, biodujos yra daug švaresnė medžiaga, bet vis tiek jas naudojant atmosferoje lieka nedideli likučiai. Be to, kartais gali kilti problemų dėl augalų biomasės tiekimo. Per godus tokių reaktorių naudojimas sukels pusiausvyrą tam tikroje srityje.
Pradžia
Norėdami pradėti, jums reikės biodujų brėžinio (savo rankomis namuose galite padaryti viską beveik nuo nulio). Brėžinyje pavaizduota instaliacija arba visa sistema, jei planuojama įrengti daugiau nei vieną reaktorių. Tačiau jei tai pirmasis jūsų bandymas kurti, geriausia pradėti nuo paprasčiausio ir susitelkti ties vieno objekto kūrimu. Taip pat verta pridurti, kad kuo paprastesnė montavimo schema, tuo ji laikoma patikimesne ir patvaresne.
Labai svarbu apskaičiuoti fermentatoriaus tūrį – čia bus kaupiama biomasė. Rekomenduojama pagaminti taip, kad į vidų tilptų 5 m3 žaliavos. Taipakanka lengvai apšildyti privatų namą iki 50 m2 ploto2, jei naudojamas dujinis katilas arba viryklė.
Kad maksimaliai stabilizuotųsi fermentacijos procesas kameroje, būtina sukurti priimtiną temperatūros režimą. Tam dažniausiai iškasama molinė skylė, kurios viduje yra daiktas. Jei tai neįmanoma, tuomet būtina sukurti patikimą šilumos izoliaciją kitu būdu. Kai kurie savininkai po fermentatoriumi paleidžia vamzdį su vandens šildymu, kad užtikrintų nuolatinį medžiagos šildymą.
Ruošiamasi įdubai
Rankų darbo biodujų įranga, kurios brėžiniai jau turėtų būti paruošti, beveik viskas padėta po žeme. Štai kodėl labai svarbu kruopščiai paruošti žemės duobę. Šiuo metu duobės šilumos izoliacijai naudojamos kelios medžiagos. Tai gali būti plastikiniai, betoniniai, polimeriniai žiedai.
Raugacijos intensyvumas, taip pat dujų išleidimo greitis priklausys nuo to, kaip gerai paruoštas duobės dugnas ir sienelės. Be to, šis etapas laikomas sunkiausiu ir daug laiko reikalaujančiu. Optimaliausias sprendimas yra polimerinių žiedų su tuščiu dugnu pirkimas. Šis gaminys, žinoma, kainuos daugiau nei improvizuotos medžiagos, tačiau šios medžiagos montavimas nereikalauja papildomo sandarinimo, o tai taupo laiką, pinigus ir pastangas. Taip pat verta prisiminti, kad polimerai yra gana jautrūs mechaniniam įtempimui, todėl yra tvarkomijie stovi tvarkingai, bet tuo pačiu yra labai atsparūs agresyvioms cheminėms medžiagoms, taip pat nebijo drėgmės, kuri atlieka pagrindinį vaidmenį. Tokios medžiagos taisyti negalima, tačiau ją pakeisti nauja bus gana paprasta.
Pats procesas yra gana paprastas ir aiškus. Būtina iškasti reikiamo dydžio įdubą, o tada montuoti polimerinius žiedus.
Sistemos elementų išdėstymas
Norėdami gaminti biodujas savo rankomis namuose, turite turėti specialių maišytuvų sistemą. Tačiau jų įsigijimas ir įrengimas yra gana brangus, todėl galite elgtis kitaip. Įrengę dujų kanalizaciją galite žymiai sumažinti medžiagų sąnaudas. Norėdami tai padaryti, būtina turėti tam tikrą skaičių kanalizacijos polimerinių vamzdžių, kurie yra sumontuoti duobėje vertikalioje padėtyje. Juose padaryta daug mažų skylučių.
Verta pažymėti, kad galima naudoti ne tik polimerinius, bet ir metalinius vamzdžius. Jų pranašumas yra tai, kad jie yra daug stipresni mechaniniu poveikiu nei polimerai, kurie yra atsparesni cheminiam poveikiui. Tačiau didelis metalo trūkumas yra tai, kad greitai atsiranda korozija, todėl vis tiek geriau jų nemontuoti.
Kalbant apie vamzdžių ilgį, jis apskaičiuojamas pagal tokią reikšmę kaip fermentatoriaus užpildymo aukštis. Vamzdžiai turėtų būti šiek tiek didesni už šį skaičių. Po to bioreaktorius jau laikomas paruoštu darbui ir galite tęstibiodujų gamyba „pasidaryk pats“namuose. Tačiau kadangi jis vis dar neturi kupolo, jį galima uždengti plėvele, kad dujos, kurios išsiskirs fermentacijos proceso metu, liktų viduje ir būtų šiek tiek spaudžiamos. Nuolatinis dujų tiekimas įprastu režimu bus galimas tik sumontavus kupolą ir išleidimo vamzdį.
Paskutinis etapas yra kupolo ir vamzdžių surinkimas. Čia taip pat viskas gana paprasta. Pagamintas reaktorius iš viršaus uždaromas „dangteliu“, kuris yra kupolo formos. Aukščiausiame šios dalies taške pritvirtinama dujų išleidimo žarna, kuri eina į dujų baką. Čia svarbu pažymėti, kad laisva erdvė kupolo viduje yra nedidelis dujų saugyklos kiekis, tačiau to nepakanka. Dėl šios priežasties dujos turi būti vartojamos nuolat, kitaip kyla sprogimo pavojus dėl per didelio slėgio po kupolu.
Siekiant išvengti dujų ir oro išstūmimo, būtina sandariai uždaryti reaktorių dangčiu. Gana dažnai įrengiamas vandens sandariklis, kad krituliai nepatektų į vidų. Kitas svarbus elementas yra sistemos, kuri valdys slėgį, įrengimas. Jums reikia vožtuvo, kuris atsidarys ir išleis kai kuriuos daiktus, jei slėgis bus per didelis.
Raugintuvo šildymas
Norėdami savo namuose įrengti šildymą biodujomis, turite atsargiai pašildyti patį fermentatorių. Čia reikia žinoti šiuos dalykus. Mikroorganizmai, kurie apdoroja substratą, visada yra biomasėje. Tačiau jiemssėkmingam funkcionavimui ir dauginimuisi reikalinga pastovi 38 laipsnių Celsijaus temperatūra. Pavyzdžiui, norint šildyti reaktorių žiemą, galima naudoti gyvatuką, kuris jungiamas prie namo šildymo sistemos arba elektrinio šildytuvo. Tačiau elektros naudojimas šiems tikslams dažniausiai yra daug brangesnis, todėl ji prijungiama prie šildymo sistemos, siekiant atpiginti šildymo biodujomis savo rankomis procesą.
Lengviausias būdas yra nutiesti vamzdį po pačiu reaktoriumi. Tačiau tokios sistemos efektyvumas yra gana žemas. Geriausia atlikti išorinio šildymo išdėstymą. Idealus variantas – šildymo sistema naudojant garą, kad biomasė neperkaistų.
Feedstock
Išgauti biodujų iš mėšlo savo rankomis yra gana paprasta. Kaip parodė tyrimai, bet kurio gyvūno mėšle iš pradžių yra didžiulis kiekis mikroorganizmų, kurių pakanka jo perdirbimui. Didžioji dauguma tokių organizmų priklauso metano formuotojų grupei, todėl dujų gamyba tapo įmanoma. Kad medžiagos išgavimas būtų kuo efektyvesnis, reikia žinoti, kokias žaliavas geriausia naudoti. Įrodyta, kad derinant augalų masę ir galvijų biomasę, bus išleistas didžiausias lakiųjų medžiagų kiekis.
Tačiau vien šių medžiagų sujungti ir supilti į reaktorių nepakaks. Išlaikyti aukštą biodujų gamybos iš mėšlo produktyvumąsavo rankomis būtina, kad substrato drėgnumas visada būtų 85–90%. Svarbu žinoti, kad drėkinamąjį vandenį galima naudoti tik tokį, kuriame nėra kitų cheminių priemaišų. Kitas svarbus niuansas yra tai, kad norint, kad procesas vyktų efektyviai, skystyje neturėtų būti didelių skeveldrų. Jei augalo dalis taip pat dedama į biomasę, ją pirmiausia reikės susmulkinti.
Be to, vienas iš svarbių veiksnių buvo tinkamo medžiagos pH palaikymas. Ribos, kurios laikomos normaliomis, yra 6, 7-7, 6. Paprastai kiekybinis rūgšties kiekis savaime yra normalus ir retai vystosi greičiau nei bakterijos iš metaną sudarančios grupės. Tačiau jei taip atsitiks ir rūgštis kaupsis greičiau, dujų gamyba sumažės. Norint stabilizuoti procesą, į substratą reikia įpilti įprastos sodos arba kalkių.
Medžiagos pakrovimas ir iškrovimas
Kalbant apie pakrovimo ir iškrovimo liukų vietą, jie turėtų būti tiesiai į reaktoriaus indą. Čia svarbu pažymėti, kad jie turėtų būti žemiau nei substratas. Tai turi būti padaryta siekiant išvengti oro patekimo į fermentatorių. Be to, vamzdžiai turi būti ūmaus kampo. Pakrovimo ir iškrovimo liukai turi būti ant priešingų sienų. Šios angos turi būti su dangteliu, su kuriuo jos būtų uždarytos per visą veikimo laikotarpį.
Kitas niuansas susijęs su tuo, kad mėšle gali būti įvairių elementų, pavyzdžiui, žolės stiebų. Tai reiškia kadvamzdis „pasidaryk pats“biodujų gamykloje turi būti pakankamai platus. Jei jis yra mažo skersmens, jis per greitai užsikimš. Optimalus vamzdžio skersmuo yra nuo 20 iki 30 cm. Verta pridurti, kad vamzdžių montavimas atliekamas prieš pradedant šilumos izoliacijos išdėstymą, bet po fermentatoriaus įrengimo duobėje.
Maksimalų „pasidaryk pats“biodujų gamyklos efektyvumą galima pasiekti, jei reguliariai kraunate naujas žaliavas ir iškraunate senas. Tokios procedūros turėtų būti atliekamos kartą per dieną arba kartą per dvi dienas. Maža gudrybė ta, kad skaičiuojant duobės gylį reikia padaryti tokį, kad biomasė gravitacijos būdu tekėtų žemyn į fermentatorių.
Valymas
Kaip minėta anksčiau, perdirbus biomasę, išsiskiria ne tik metaną sudarančios medžiagos. Norint atsikratyti nemalonaus kvapo, taip pat pasiekti maksimalų medžiagos degimą, ją reikia išvalyti. Turite pašalinti priemaišas, tokias kaip anglies dioksidas, vandenilio sulfidas, vandens garai. CO2 pašalinimas atliekamas vandens sandarikliu. Jį įrengti gana paprasta – ant fermentatoriaus dugno būtina dėti gesintų kalkių. Tačiau šią žymę kartais teks pakeisti. Kai dujos pradeda degti blogiau, laikas jas pakeisti.
Yra du skirtingi dujų džiovinimo būdai. Pirmuoju atveju dujotiekyje galima įrengti vandens sandariklius. Į vamzdį įkišamos lenktos sekcijos, kurios bus naudojamos kaip vartai. Šiose vietose kaupsis kondensatas. Tačiau metodas turi trūkumųTai reiškia, kad reikia periodiškai išvalyti vožtuvą nuo kondensato, nes jei skysčio bus per daug, dujos nustos tekėti.
Antras būdas – įdiegti silikagelio filtrą. Veikimo principas čia toks pat kaip ir vandens sandariklio. Dujos praeina per ją, o tada jos tiekiamos jau išdžiovintos. Jei naudosite šį metodą, užuot valę sklendę, turėsite periodiškai išdžiovinti silikagelio skyrių, kuris sugeria drėgmę.
