Pastaruoju metu elektros, energijos nešėjų ir kitos įrangos kainos palaipsniui didėja. Tai reiškia, kad už energijos naudojimą tenka mokėti vis daugiau. Be to, atokiuose kaimuose, miesteliuose ir kt. ir gali kilti problemų dėl išteklių tiekimo. Štai kodėl biodujų jėgainės pradėjo aktyviai atsirasti ir perkamos rinkoje. Tokį įrenginį galite surinkti ir savo rankomis, ir tai nėra taip sunku, kaip gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio.
Įrenginio pagrindas yra bioreaktorius
Bioreaktorius yra konteineris, kurio viduje vyksta anaerobinis biomasės skilimas. Reaktorius vadinamas fermentatoriumi arba metano baku.
Šiandien yra keletas pagrindinių tokių konstrukcijų tipų. Tai apima visiškai sandarius reaktorius su stacionariu arba plūduriuojančiu kupolu ir reaktoriusdizainas, panašus į įprastą nardymo varpą.
Trumpas varpelio tipo aprašymas
Savo rankomis suprojektuoti varpinę psichofilinę biodujų gamyklą yra gana sudėtinga užduotis. Šio tipo įrengimo bioreaktorius yra atviras, viduje yra skysta biomasė, į kurią panardinamas cilindro ar varpelio formos konteineris. Jis surenka irimo metu išsiskiriančias biodujas. Po balionu besikaupianti medžiaga darys jį slėgį, varpelis pakils, atlikdamas mažo dujų laikiklio – laikinojo dujų laikymo įrenginio – vaidmenį.
Natūralu, kad tarp pagrindinių dizaino trūkumų reikėtų atkreipti dėmesį į tai: nėra galimybės maišyti pagrindo. Be to, š altuoju metų laiku jo nebus galima pašildyti iki norimos skilimo temperatūros. Tokie reaktoriai skleidžia nemalonų kvapą, o dėl to, kad nėra dangčio, išvis susidaro aklavietė. Be to, sandaraus dangčio nebuvimas lemia tai, kad įrenginys dalį dujų išmeta į atmosferą ir taip ją teršia. Dėl šių priežasčių „pasidaryk pats“varpinės biodujų gamyklos dažniausiai surenkamos arba amatinei augalų gamybai, arba šalyse, kuriose nuolat karšta.
Kupolinis fermentatorius
Fiksuoto kupolo bioreaktoriai naudojami siekiant atsikratyti didelių trūkumų ir sumažinti oro taršą. Būtent šie modeliai dažniausiai naudojami montuojantpramoniniuose objektuose arba privačių namų zonose. Beje, verta paminėti, kad biodujų jėgainės surinkimas namui savo rankomis pastaruoju metu tapo gana populiari veikla.
Verta pažymėti, kad kupolo forma neturi įtakos pačiam dujų susidarymo procesui, tačiau jei jis pagamintas cilindro formos su kupolu stogu, bus galima maksimaliai sutaupyti Statybinės medžiagos. Yra vienas didelis BET: kadangi reaktorius visiškai uždarytas, jame turi būti purkštukai, per kuriuos bus pakraunamas naujas substratas ir išvalomas senasis.
Diegimo tipai
Kadangi namų biodujų gamyklos su uždaru kupolu montavimas „pasidaryk pats“yra tinkamiausias, pažvelkime į jos paprastą dizainą. Priklausomai nuo biomasės pakrovimo būdo, ji skirstoma į keletą tipų.
- Pirmasis tipas – porcijomis. Tokiu atveju, pakraunus pagrindą, jis iškraunamas tik tada, kai virsta visiškai panaudota medžiaga. Tačiau šis metodas turi trūkumą – dujų gamybos procesas yra netolygus per visą apdorojimo etapą.
- Antrasis tipas vadinamas tęstiniu. Iš pavadinimo aišku, kad substrato pakrovimo ir iškrovimo procesas vyksta nuolat. Dėl to buvo įmanoma pasiekti, kad medžiagos, ty dujų, išsiskyrimas tapo vienodesnis. Be to, buvo išspręsta tokia dujų nuotėkio per purkštukus, per kuriuos pakraunamos ir iškraunamos žaliavos, problema, nes įrenginiai suvandens sandarikliai.
Perdirbimo procesas
Norėdami sėkmingai nustatyti, kokios įrangos reikia sklype, turite žinoti biodujų gamyklos veikimo principą. Kuriami bet kokios konstrukcijos „pasidaryk pats“serijiniai reaktoriai, svarbiausia, kad iš jų nenutekėtų dujos. Anksčiau dažnai buvo naudojami metanetankai su elastine pripučiama arka. Mūsų atveju perteklinis slėgis išpūs kupolą iš lankstaus polipropileno. Laikui bėgant slėgis didėja ir pasiekus tam tikrą ženklą įsijungia kompresorius, kuris išpumpuoja dujas.
Rauginimo principas reaktoriuje yra mezofilinis, tai yra, reikia silpnai kaitinti. Tačiau dėl to, kad elastingo kupolo plotas yra gana didelis ir per brangu visa tai sušildyti. Tokius reaktorius patartina statyti tik tuose regionuose, kuriems būdingas stabilus ir nuolatinis karštas oras.
Dizaino parinktys
Biodujų gamyklos surinkimas savo rankomis pagal instrukcijas nesukels rūpesčių, jei suprasite, kaip veikia įrenginys ir žinosite keletą gudrybių. Taip pat turite aiškiai žinoti, kokio tipo įrenginį statysite.
Yra galimybė, kai kraunama rankiniu būdu, o pagrindas nemaišomas ir nekaitinamas. Šis metodas laikomas tinkamiausiu, nes įrenginys naudojamas buityje. Reaktoriaus talpa turi būti nuo 1 m 3 iki 10m3 per dieną. Su tokiais dydžiais per dieną reikės nuo 50 iki 220 kg biomasės. Tokio tipo reaktorius sumontuotas nedidelėje duobėje, vadinasi, teks kasti žemėje. Natūralu, kad duobės matmenys turi atitikti fermentatoriaus matmenis. Be to, reikalingi du purkštukai: vienas iš jų bus atsakingas už pagrindo pakrovimą, kitas – už iškrovimą. Čia svarbu pažymėti, kad jie turėtų būti ant priešingų reaktoriaus sienų. Viršutinė vamzdžių dalis yra virš žemės, o apatinė dalis turėtų būti beveik pačiame metano rezervuaro pagrinde. Taip dujos neišbėgs iš vamzdžio, nes jas visada dengs biomasė.
Jums reikės įrengti liuką patekti į bunkerį ir vandens sandariklį, kuris neleis sklisti nemalonaus kvapo zonoje. Vamzdis, kuris bus naudojamas biodujoms šalinti, turi būti su vožtuvu, kurį prireikus būtų galima atidaryti ir uždaryti.
Diegimo funkcijos
Įrengdami tokio tipo reaktorių laikykitės kelių gairių.
- Pirma, atliekos pašalinamos natūraliai. Tai atliekama kraunant naują substratą arba esant dujų pertekliui reaktoriuje su uždarytu vožtuvu.
- Šio tipo biodujų gamyklos konstrukcija yra gana paprasta ir efektyvi. Bet čia svarbu atsižvelgti į tai, kad nėra galimybės maišyti, taip pat kaitinti masę. Tai reiškia, kad patartina naudoti šį tipąįrenginiai tik ten, kur vyrauja gana švelnus ir šiltas klimatas. Dažniausiai tai yra Rusijos pietuose. Tokios konstrukcijos reaktorių galima naudoti ir vidutinėje klimato zonoje, tačiau su sąlyga, kad vandens požeminiai sluoksniai bėgtų gana giliai, o pačiame fermentatoriuje būtų įrengta kokybiška šilumos izoliacija.
Nešildomas maišomas dizainas
„Pasidaryk pats“savadarbė biodujų jėgainė surenkama beveik taip pat, kaip ir ankstesnė versija, tačiau su nedideliais pakeitimais. Nedidelis pakeitimas žymiai padidina įrenginio naudojimo efektyvumą. Schema ir montavimo procesas yra visiškai tokie patys kaip ir ankstesniu atveju, tačiau čia reikia pridėti dar vieną elementą - maišymo mechanizmą, kuris yra bunkerio viduje.
Nustatyti sąranką gana paprasta. Tereikia viduje sumontuoti veleną, prie kurio bus pritvirtintas tam tikras skaičius peiliukų. Norint sėkmingai sumontuoti, reikės sumontuoti traukos guolius. Kadangi tarp veleno ir svirties turi būti perdavimo jungtis, geriausia čia naudoti grandinę.
Įrengimas su šildymu ir maišymu
Šildymas – tai operacija, kuri labai padidina skilimo efektyvumą dėl to, kad temperatūrai pakilus iki tam tikro lygio, didėja biomasės skilimo greitis.
Biodujų gamyklą privačiam namui taip pat galima surinkti be vargo. Jis ne tik tobulesnis ir universalesnis, bet ir sudėtingesnisprojektavimo planas. Be to, jis gali veikti dviem režimais – mezofiliniu ir termofiliniu. Kitaip tariant, skilimo ir fermentacijos diapazonas yra nuo 25 iki 65 laipsnių Celsijaus. Norint užtikrinti išankstinį deginimą, būtina įrengti karšto vandens katilą, kurio vamzdis turi praeiti reaktoriaus viduje ir pasiekti priešingą sieną nuo įėjimo taško. Dizainas yra gana paprastas, bet efektyvus. Didžiulis pliusas yra tai, kad katilas gali veikti tomis pačiomis dujomis, kurias gamina pati instaliacija, tai yra, ši sistema gali pati aprūpinti kurą.
Automatinis diegimas
Jei „pasidaryk pats“biodujų įrenginiai namui šildyti suvartoja dujas iš karto, kai jas pagamina, tai automatizuotose parinktyse pateikiami papildomi elementai, vadinami dujų baku. Tai detalė, kuri veikia kaip laikinas materijos saugojimas, leidžiantis kauptis. Be to, šiuo atveju efektyviai fermentacijai galima naudoti beveik bet kokį temperatūros diapazoną. Tokio įrenginio našumas yra daug didesnis. Esant panašiems reaktoriaus matmenims per dieną, jis gali apdoroti iki 1,3 tonos biomasės. Pneumatika bus atsakinga už pakrovimą ir maišymą. Be to, tokiuose įrenginiuose atliekų žaliavų išvežimo kanalas yra prijungtas prie dviejų skirtingų skyrių. Vienas iš jų skirtas laikinai saugoti, o kitas, mobilus, nedelsiant išvežti. Šio tipo šildymui biodujų gamyklą savo rankomis surinkti nėra visiškai protinga, nes įrengimas yra gana sudėtingas, o našumasper didelis. Dažniausiai tokios konstrukcijos įrengiamos privačiuose ūkiuose.
Mechanizuota įranga
Pagrindinis šios įrangos skirtumas yra tas, kad prieš patekdama į reaktorių biomasė praeina per konteinerį su išankstiniu substrato paruošimu perdirbimui. Žaliavos tiekiamos į patį bunkerį, o po jo – į reaktorių, atsiranda dėl suskystintųjų biodujų, kurios vėliau naudojamos šildymui.
Čia labai svarbu pažymėti, kad surenkant bet kokią savadarbę biodujų gamyklą namo šildymui, teks atlikti tikslius inžinerinius skaičiavimus. Geriausia prieš montuojant pasitarti su specialistu.
Pagrindiniai biodujų reaktoriaus naudojimo pranašumai
Bet kuri „pasidaryk pats“biodujų gamykla, kurios nuotraukos pateiktos mūsų straipsnyje, turi keletą svarbių pranašumų.
Pirma, žinoma, yra atliekų šalinimas. Šis perdirbimo būdas yra mažiau pavojingas aplinkai nei, pavyzdžiui, atliekų užkasimas į žemę.
Antras privalumas yra tai, kad biomasė yra atsinaujinantis išteklius. Baigiasi ne dujos ar anglis. Be to, apdorojant substratą į atmosferą neišskiriamas anglies dioksidas. Nedidelis jo kiekis išleidžiamas tik jo naudojimo metu. Tačiau jo tūris yra daug mažesnis nei naudojant gamtines dujas.
Labai svarbus privalumas yra tai, kad savininkas gali savarankiškai kontroliuoti biodujų energijos gamybą. Jei lygintume reaktorių su kitais š altiniaisvėjo turbinos ar saulės baterijos, jie yra patikimesni ir patvaresni.
