A biogáz üzem saját kezű összeszerelése nagyon is valós vállalkozás. Ezenkívül az ilyen munka költsége sokkal alacsonyabb lesz, mint egy kész modell vásárlása. Az így kapott erőforrás felhasználható a ház fűtésére, étel főzésére és sok más célra.
Általános információ
Érdemes azzal a ténnyel kezdeni, hogy ennek az anyagnak az extrakcióját egy biológiai szubsztrát fermentációs folyamataként végzik. Itt hozzátehetjük, hogy a keletkező gáz összetétele gyakorlatilag nem különbözik a közönséges földgáztól, amelyet nagyon aktívan használnak az emberek életében. Ennek köszönhetően egyes tulajdonosok saját kezűleg üzemeltethettek egy autót biogázzal.
További fontos tény, hogy a biogáz környezetbarát alapanyag, amelynek előállítása nincs negatív környezeti hatással. Az ártalmatlanításra szoruló hulladék lett a kiindulási anyag ennek az erőforrásnak a megszerzéséhez. Ehhez van egy speciális reaktor, amelyben több folyamat zajlik:
- A biogáz termelés azzal kezdődik, hogy a biomassza betöltődika tartály bizonyos baktériumoknak van kitéve. A feldolgozás időtartama attól függ, hogy mennyi anyag került a belsejébe.
- Anaerob baktériumok aktívak a reaktorban. Hatásukra a nyersanyag lebomlik, és éghető keverék szabadul fel. Ennek az anyagnak az összetétele körülbelül a következő - 60% metán, 35% szén-dioxid és további 5% egyéb illékony gázok. Itt nagyon fontos megjegyezni, hogy az erjedés következtében kis mennyiségben szabadulhat fel a potenciálisan veszélyes anyagnak számító kénhidrogén. Védőfelszerelés szükséges.
- A barkácsoló biogáz üzemben vannak bizonyos szűrők, amelyek megtisztítják a gázt az egyéb felesleges alkatrészektől. Ezt követően az erőforrás belép a gáztartályba - tárolóba, amelyben a felhasználás pillanatáig marad.
- A gáztartályban lévő gázt ugyanúgy használhatja, mint a hagyományos földgázt. A tárolót csatlakoztathatja gáztűzhelyhez, bojlerhez stb.
- Azt a helyet, ahol a biomassza található, fermentornak nevezik. A használt anyagot rendszeresen el kell távolítani ebből a szakaszból. Ez többletmunkaköltségnek számít, de megtérül – az ilyen biomasszát kiváló műtrágyának tekintik veteményeskertekben.
Kinek előnyös az újrahasznosító berendezések birtoklása
Érdemes elmondani, hogy nem mindig kifizetődő egy ilyen berendezés. Először is, a hatékony és állandó munkavégzéshez hozzá kell férni az állattartó telepek hulladékához. Másodsorban ennek a fejlődéseAz anyagokat egyenetlenül végzik, és erősen függ magának a biomassza hőmérsékletétől, amely a belsejében van betöltve. Amint azt a gyakorlat mutatja, 1 m3 anyagból 70-80 m3 biogázhoz juthat otthoni fűtésre saját kezűleg.
A gáztermelés stabilizálása, valamint a folyamat folyamatossá tétele érdekében több telepítés javasolt. A lényeg az, hogy a biomasszát bizonyos időkülönbséggel kell fektetni a különböző reaktorokban. Ebben az esetben a kívánt anyag előállítása párhuzamosan történik, de a betöltés szekvenciális.
Ami az ilyen berendezések önszerelését illeti, meg kell érteni, hogy a hatékonysága alacsonyabb lesz. A költség azonban lényegesen alacsonyabb lesz, mint egy ipari létesítmény ára, és ezért nyugodtan kijelenthetjük, hogy a házi készítésű termék kifizetődik.
A rendszer előnyei és hátrányai a gazdaságban
A biogáz saját kezű vidéki házban történő előállítására szolgáló berendezések telepítésének vannak pozitív és negatív oldalai is, ezért a munka megkezdése előtt át kell gondolni.
- Az egyik nyilvánvaló előny a hulladékártalmatlanítás. Az ilyen eszköz jelenléte lehetővé teszi a felesleges hulladékok hatékonyabb, és ami a legfontosabb, biztonságos elhelyezését.
- A második plusz az alapanyagok folyamatos megújulása. A biomassza olyan anyag, amely mindig bőségben van, ha van saját gazdasága.
- Alacsony CO2. A biogáz feldolgozásában és előállításábanszén-dioxid egyáltalán nem kerül ki a légkörbe. Használat közben egy része a levegőbe kerül, de ez nem kritikus, mivel tartalma kicsi, és a környező növények felszívják.
- A biogáz üzem stabilan működhet. Ha összehasonlítjuk ezt a berendezést más forrásokkal, például napelemekkel vagy szélturbinákkal, akkor nem stabilak, de a biogáz-termelés teljes mértékben a tulajdonos tevékenységétől függ.
Ennek ellenére az ilyen telepítéseknek még mindig vannak hátrányai. Természetesen a biogáz sokkal tisztább anyag, de a használata mégis kis maradékot hagy a légkörben. Emellett esetenként problémák adódhatnak a növényi biomassza ellátásában is. Az ilyen reaktorok túlságosan mohó használata azt eredményezi, hogy egy bizonyos területen az egyensúly felborul.
Első lépések
A kezdéshez szüksége lesz egy rajzra a biogázhoz (saját kezével otthon, szinte a semmiből megteheti). A rajz a telepítést vagy a teljes rendszert mutatja, ha egynél több reaktor telepítését tervezik. Ha azonban ez az első építési kísérlet, akkor a legjobb, ha egyszerűen kezdi, és egyetlen objektum megépítésére összpontosít. Azt is érdemes hozzátenni, hogy minél egyszerűbb a telepítési séma, annál megbízhatóbbnak és tartósabbnak tekinthető.
Nagyon fontos a fermentor térfogatának kiszámítása - itt tárolják a biomasszát. Ajánlott úgy elkészíteni, hogy 5 m3 alapanyag elférjen benne. Ezelég egy akár 50 m2 alapterületű magánház könnyű fűtéséhez2, ha gázkazánt vagy tűzhelyet használnak.
A kamrán belüli fermentációs folyamat stabilizálásának maximalizálása érdekében elfogadható hőmérsékleti rendszert kell létrehozni. Ehhez leggyakrabban földes lyukat ásnak, amelyben a tárgy található. Ha ez nem lehetséges, akkor más módon kell megbízható hőszigetelést kialakítani. Egyes tulajdonosok vízmelegítő csövet vezetnek a fermentor alatt, hogy biztosítsák az anyag állandó melegítését.
A mélyedés előkészítése
Kézzel készített biogáz berendezés, aminek a rajzainak már készen kell lenniük, szinte minden a föld alá került. Ezért nagyon fontos a földes gödör gondos előkészítése. Jelenleg számos anyagot használnak a gödör hőszigetelésére. Lehet műanyag, beton, polimer gyűrű.
Az erjedés intenzitása, valamint a gázkiáramlás sebessége attól függ, hogy milyen jól van előkészítve a gödör alja és falai. Ezenkívül ez a szakasz a legnehezebb és legidőigényesebb. A legoptimálisabb megoldás az üres aljú polimer gyűrűk vásárlása. Ez a termék természetesen többe fog kerülni, mint a rögtönzött anyagok, de ennek az anyagnak a felszerelése nem igényel további tömítést, ami időt, pénzt és erőfeszítést takarít meg. Azt is érdemes megjegyezni, hogy a polimerek meglehetősen érzékenyek a mechanikai igénybevételre, ezért kezelhetőkszépen állnak, ugyanakkor nagyon ellenállnak az agresszív vegyszereknek, és nem félnek a nedvességtől sem, ami kulcsszerepet játszik. Az ilyen anyagokat nem lehet megjavítani, de meglehetősen egyszerű lesz újra kicserélni.
Maga a folyamat meglehetősen egyszerű és világos. Ki kell ásni egy megfelelő méretű mélyedést, majd rögzíteni kell a polimer gyűrűket.
Rendszerelemek elrendezése
A biogáz saját kezű otthoni előállításához speciális keverőrendszerrel kell rendelkeznie. Megszerzésük és telepítésük azonban meglehetősen költségesnek tekinthető, ezért másként is tehet. Jelentősen csökkentheti az anyagköltségeket a gázelvezetés beépítésével. Ehhez bizonyos számú csatorna-polimer csőre van szükség, amelyeket függőleges helyzetben kell beépíteni egy gödörbe. Sok kis lyuk van rajtuk.
Érdemes megjegyezni, hogy nem csak polimer, hanem fém csövek is használhatók. Előnyük, hogy a mechanikai igénybevétel szempontjából sokkal erősebbek, mint a polimerek, amelyek jobban ellenállnak a vegyi hatásnak. A fémek jelentős hátránya azonban a korrózió gyors előfordulása, ezért még mindig jobb, ha nem telepítjük őket.
A csövek hosszát olyan érték alapján számítják ki, mint a fermentor töltési magassága. A csöveknek kissé magasabbaknak kell lenniük, mint ez az érték. Ezt követően a bioreaktort már üzemkésznek tekintik, és folytathatjacsináld magad biogáz termelés otthon. Mivel azonban még mindig nincs kupola, fóliával letakarható, így az erjedési folyamat során felszabaduló gáz bent marad és enyhe nyomás alatt van. A folyamatos gázellátás normál üzemmódban csak a kupola és a kimeneti cső felszerelése után lehetséges.
Az utolsó szakasz a kupola és a csövek összeszerelése. Itt is minden nagyon egyszerű. A kész reaktort felülről egy "fedéllel" zárják le, amely kupolás alakú. Ennek a résznek a legmagasabb pontján egy gázkivezető tömlő van rögzítve, amely a gáztartályhoz megy. Itt fontos megjegyezni, hogy a kupola belsejében a szabad hely egy kis mennyiségű gáztároló, de ez nem elegendő. Emiatt a gázt folyamatosan fogyasztani kell, különben fennáll annak a veszélye, hogy a kupola alatti túlnyomás miatt robbanás következik be.
A gáz és a levegő kiszorításának megakadályozása érdekében a reaktort szorosan le kell zárni fedéllel. Elég gyakran vízzárat szerelnek fel, hogy a csapadék ne kerüljön be. Egy másik fontos elem egy olyan rendszer telepítése, amely szabályozza a nyomást. Szüksége van egy szelepre, amely kinyit és kienged néhány dolgot, ha a nyomás túl magas lesz.
A fermentor melegítése
Ha saját otthonát biogázfűtéssel szeretné felszerelni, magát a fermentort is gondosan fel kell melegítenie. Itt a következőket kell tudnia. A szubsztrátot feldolgozó mikroorganizmusok mindig jelen vannak a biomasszában. Azonban nekika sikeres működéshez és szaporodáshoz állandó, 38 Celsius fokos hőmérséklet szükséges. A reaktor téli felfűtésére például hőcserélőt lehet használni, amely a ház fűtési rendszeréhez vagy elektromos fűtőtesthez csatlakozik. A villamos energia ilyen célra történő felhasználása azonban általában jóval drágább, ezért a fűtési rendszerhez kell csatlakoztatni, hogy csökkentsék a saját kezű biogázzal történő fűtési folyamat költségeit.
A legegyszerűbb módszer, ha egy csövet fektet le maga a reaktor alá. Egy ilyen rendszer hatékonysága azonban meglehetősen alacsony. A legjobb a külső fűtés elrendezése. Az ideális megoldás a gőzzel működő fűtési rendszer, hogy a biomassza ne melegedjen túl.
Alapanyag
Trágyából saját kezűleg biogázt szerezni meglehetősen egyszerű. Amint azt a vizsgálatok kimutatták, bármely állat trágyájában kezdetben hatalmas mennyiségű mikroorganizmus található, amelyek elegendőek a feldolgozásához. Az ilyen élőlények túlnyomó többsége a metánképzők csoportjába tartozik, így lehetővé vált a gáztermelés. Ahhoz, hogy az anyag kivonása a lehető leghatékonyabb legyen, tudnia kell, hogy mely nyersanyagokat a legjobban felhasználni. Bebizonyosodott, hogy a növényi tömeg és a szarvasmarha biomassza kombinálásával a maximális mennyiségű illékony anyag szabadul fel.
Azonban ezeknek az anyagoknak az egyszerű egyesítése és a reaktorba öntése nem lesz elég. A trágyából történő biogáztermelés magas termelékenységének fenntartásasaját kezűleg szükséges, hogy az aljzat páratartalma mindig 85-90% legyen. Fontos tudni, hogy csak olyan nedvesítővizet szabad használni, amely nem tartalmaz egyéb vegyi szennyeződéseket. Egy másik fontos árnyalat az, hogy a hatékony folyamat érdekében nem szabad nagy töredékeknek lennie a folyadékban. Ha a növényi részt is hozzáadjuk a biomasszához, akkor először össze kell törni.
Emellett az egyik fontos tényező az anyag pH-értékének megfelelő szinten tartása volt. A normálisnak tekinthető határértékek 6, 7-7, 6. Általában a sav mennyiségi tartalma önmagában normális, és ritkán fejlődik gyorsabban, mint a metánképző csoportba tartozó baktériumok. Ha azonban ez megtörténik, és a sav gyorsabban halmozódik fel, a gáztermelés csökkenni fog. A folyamat stabilizálása érdekében közönséges szódát vagy meszet kell hozzáadni az aljzathoz.
Anyag be- és kirakodása
Ami a be- és kirakónyílások helyét illeti, azoknak közvetlenül a reaktortartályhoz kell vezetniük. Itt fontos megjegyezni, hogy az aljzatnál alacsonyabban kell elhelyezkedniük. Ezt azért kell megtenni, hogy elkerüljük a levegő bejutását a fermentorba. Ezenkívül a csöveknek hegyesszögben kell lenniük. A be- és kirakodási nyílásoknak a szemközti falakon kell lenniük. Ezeket a nyílásokat fedővel kell ellátni, amellyel a működés teljes időtartama alatt zárva lesznek.
Egy másik árnyalat az a tény, hogy a trágya különféle elemeket, például fűszálakat tartalmazhat. Ez azt jelentia barkácsoló biogáz üzemben a csőnek elég szélesnek kell lennie. Ha kicsi az átmérője, akkor túl gyorsan eltömődik. A cső optimális átmérője 20-30 cm. Érdemes hozzátenni, hogy a csövek beépítése a hőszigetelés elrendezése előtt, de a fermentor gödörbe történő felszerelése után történik.
Maximális hatásfok egy barkácsoló biogázüzemből érhető el, ha rendszeresen rakod be új alapanyagokat és rakod ki a régieket. Az ilyen eljárásokat naponta egyszer vagy kétnaponta egyszer kell elvégezni. Egy kis trükk az, hogy a gödör mélységének kiszámításakor úgy kell kialakítani, hogy a biomassza gravitáció hatására lefolyjon a fermentorba.
Tisztítás
Amint korábban említettük, a biomassza feldolgozása után nem csak metánképző anyagok szabadulnak fel. A kellemetlen szag eltávolítása, valamint az anyag maximális égésének elérése érdekében meg kell tisztítani. El kell távolítania a szennyeződéseket, például szén-dioxidot, hidrogén-szulfidot, vízgőzt. A CO2 eltávolítása vízzárban történik. Felszerelése meglehetősen egyszerű - a fermentor aljára oltott meszet kell helyezni. Ezt a könyvjelzőt azonban néha módosítani kell. Amikor a gáz rosszabbul kezd égni, akkor ideje cserélni.
Két különböző módja van a gáz szárításának. Az első esetben lehetőség van vízzárak felszerelésére a gázvezetékben. A csőbe ívelt szakaszokat helyeznek be, amelyeket kapuként fognak használni. Ezeken a helyeken páralecsapódás gyűlik össze. A módszernek azonban van egy hátrányaami abból áll, hogy rendszeresen meg kell tisztítani a szelepet a kondenzvíztől, mivel ha túl sok folyadék van, a gáz leáll.
A második módszer egy szilikagél szűrő felszerelése. A működési elve itt ugyanaz, mint a vízzárnál. A gáz áthalad rajta, majd már szárított formában betáplálják. Ha ezt a módszert használja, a redőny tisztítása helyett időnként meg kell szárítani a szilikagél rekeszt, amely felszívja a nedvességet.
