Bioplyn z hnoja. Ako získať bioplyn z hnoja: prehľad základných princípov a dizajnu zariadenia na výrobu energie z hnoja doma

Technológia nie je nová. Začal sa rozvíjať už v 18. storočí, keď chemik Jan Helmont zistil, že hnoj uvoľňuje plyny, ktoré sú horľavé.

V jeho výskume pokračovali Alessandro Volta a Humphrey Davy, ktorí v plynnej zmesi našli metán. Koncom 19. storočia sa v Anglicku bioplyn z hnoja používal do pouličných lámp. V polovici 20. storočia boli objavené baktérie, ktoré produkujú metán a jeho prekurzory.

Faktom je, že v hnoji striedavo pracujú tri skupiny mikroorganizmov, ktoré sa živia odpadovými produktmi predchádzajúcich baktérií. Ako prvé začnú pracovať acetogénne baktérie, ktoré rozpúšťajú v kaši sacharidy, bielkoviny a tuky.

Po spracovaní anaeróbne mikroorganizmy Zásobu živín tvorí metán, voda a oxid uhličitý. Kvôli prítomnosti vody bioplyn v tomto štádiu nie je schopný spaľovať - ​​potrebuje čistenie, preto prechádza cez čistiace zariadenia.

Čo je biometán

Plyn získaný v dôsledku rozkladu biomasy hnoja je analógom zemného plynu. Je takmer 2-krát ľahší ako vzduch, takže vždy stúpa. To vysvetľuje technológiu výroby umelá metóda: vľavo hore voľné miesto, aby sa látka mohla uvoľniť a akumulovať, odkiaľ sa následne odčerpáva na použitie pre vlastnú potrebu.

Metán výrazne ovplyvňuje skleníkový efekt – oveľa viac ako oxid uhličitý – 21-krát. Technológia spracovania hnoja je preto nielen ekonomickým, ale aj ekologickým spôsobom likvidácie živočíšneho odpadu.

Biometán sa používa na tieto účely:

• varenie;

• v spaľovacích motoroch automobilov;

• na vykurovanie súkromného domu.

Bioplyn produkuje veľké množstvo tepla. 1 kubický meter zodpovedá spáleniu 1,5 kg uhlia.

Ako sa vyrába biometán?

Dá sa získať nielen z hnoja, ale aj rias, rastlinnej hmoty, tuku a iného živočíšneho odpadu a zvyškov zo spracovania surovín z obchodov s rybami. V závislosti od kvality východiskového materiálu a jeho energetickej kapacity závisí konečný výťažok zmesi plynov.

Získa sa minimálne 50 metrov kubických plynu na tonu hrubého hnoja dobytka. Maximálne - 1 300 metrov kubických po spracovaní živočíšneho tuku. Obsah metánu je až 90 %.

Jedným typom biologického plynu je skládkový plyn. Vzniká pri rozklade odpadkov na prímestských skládkach. Západ už má zariadenia, ktoré spracovávajú odpad od obyvateľov a menia ho na palivo. Ako druh podnikania má neobmedzené zdroje.

Jeho surovinová základňa zahŕňa:

• potravinársky priemysel;

• chov dobytka;

• chov hydiny;

• rybárske a spracovateľské závody;

• mliekarne;

• výroba alkoholických a nízkoalkoholických nápojov.

Každé odvetvie je nútené zbaviť sa odpadu - je to drahé a nerentabilné. Doma, pomocou malej domácej inštalácie, môžete vyriešiť niekoľko problémov naraz: bezplatné vykurovanie domu, hnojivo pozemok vysokokvalitné živiny, ktoré zostali pri spracovaní hnoja, uvoľňujú priestor a eliminujú zápach.

Technológia výroby biopalív

Všetky baktérie, ktoré sa podieľajú na tvorbe bioplynu, sú anaeróbne, to znamená, že na svoje fungovanie nepotrebujú kyslík. Na tento účel sú konštruované úplne utesnené fermentačné nádoby, ktorých výstupné potrubia tiež neprepúšťajú vzduch zvonku.

Po naliatí surovej tekutiny do nádrže a zvýšení teploty na požadovanú hodnotu začnú baktérie pracovať. Začne sa uvoľňovať metán, ktorý stúpa z povrchu kalu. Posiela sa do špeciálnych vankúšov alebo nádrží, po ktorých sa filtruje a končí v plynových fľašiach.

Tekutý odpad z baktérií sa hromadí na dne, odkiaľ je periodicky odčerpávaný a tiež posielaný na uskladnenie. Potom sa do nádrže prečerpá nová časť hnoja.

Teplotný režim fungovania baktérií

Na spracovanie hnoja na bioplyn je potrebné vytvoriť vhodné podmienky pre fungovanie baktérií. niektoré z nich sa aktivujú pri teplotách nad 30 stupňov – mezofilné. Zároveň je proces pomalší a prvý produkt je možné získať už po 2 týždňoch.

Teplomilné baktérie pracujú pri teplotách od 50 do 70 stupňov. Čas potrebný na získanie bioplynu z hnoja sa skracuje na 3 dni. V tomto prípade je odpadom fermentovaný kal, ktorý sa používa na poliach ako hnojivo pre poľnohospodárske plodiny. V kale nie sú žiadne patogénne mikroorganizmy, helminty a buriny, pretože pri vystavení vysoké teploty.

Existuje špeciálny druh teplomilných baktérií, ktoré dokážu prežiť v prostredí vyhriatom na 90 stupňov. Pridávajú sa do surovín na urýchlenie procesu fermentácie.

Pokles teploty vedie k zníženiu aktivity termofilných alebo mezofilných baktérií. V súkromných domácnostiach sa mezofyly používajú častejšie, pretože nevyžadujú špeciálne zahrievanie kvapaliny a výroba plynu je lacnejšia. Následne, keď je prijatá prvá dávka plynu, môže byť použitý na ohrev reaktora s termofilnými mikroorganizmami.

Dôležité! Metanogény neznášajú náhle zmeny teplôt, preto ich v zime treba neustále udržiavať v teple.

Ako pripraviť suroviny na liatie do reaktora

Na výrobu bioplynu z hnoja nie je potrebné špeciálne zavádzať mikroorganizmy do kvapaliny, pretože sa už nachádzajú v exkrementoch zvierat. Potrebujete len udržiavať teplotu a včas pridať nový roztok hnoja. Musí byť pripravený správne.

Vlhkosť roztoku by mala byť 90% (konzistencia tekutej kyslej smotany), Vodou sa preto najskôr naplnia suché druhy exkrementov – králičie, konské, ovčie, kozie. Prasací hnoj v čistej forme nie je potrebné riediť, pretože obsahuje veľa moču.

Ďalším krokom je rozloženie tuhých hnojív. Čím jemnejšia frakcia, tým lepšie baktérie zmes spracujú a tým viac plynu sa uvoľní. Na tento účel používajú zariadenia neustále bežiace miešadlo. Znižuje riziko vytvorenia tvrdej kôry na povrchu kvapaliny.

Na výrobu bioplynu sú vhodné tie druhy hnoja, ktoré majú najvyššiu kyslosť. Hovorí sa im aj studené – bravčové a kravské. Pokles kyslosti zastavuje činnosť mikroorganizmov, preto je potrebné na začiatku sledovať, ako dlho trvá, kým úplne spracujú objem nádrže. Potom pridajte ďalšiu dávku.

Technológia čistenia plynu

Pri spracovaní hnoja na bioplyn sa získa:

• 70 % metánu;

• 30 % oxidu uhličitého;

• 1% nečistôt sírovodíka a iných prchavých zlúčenín.

Aby bol bioplyn vhodný na použitie na farme, musí byť očistený od nečistôt. Na odstránenie sírovodíka sa používajú špeciálne filtre. Faktom je, že prchavé zlúčeniny sírovodíka, ktoré sa rozpúšťajú vo vode, tvoria kyselinu. Prispieva k vzniku hrdze na stenách rúrok alebo nádrží, ak sú vyrobené z kovu.

• Výsledný plyn sa stlačí pod tlakom 9–11 atmosfér.

• Privádza sa do zásobníka vody, kde sa v kvapaline rozpustia nečistoty.

V priemyselnom meradle sa vápno resp Aktívne uhlie, ako aj špeciálne filtre.

Ako znížiť vlhkosť

Existuje niekoľko spôsobov, ako sa sami zbaviť nečistôt vody v plyne. Jedným z nich je princíp mesačného svitu. Studené potrubie smeruje plyn nahor. Kvapalina kondenzuje a steká dole. Za týmto účelom sa potrubie položí pod zem, kde teplota prirodzene klesá. Pri stúpaní stúpa aj teplota a vysušený plyn vstupuje do zásobníka.

Druhou možnosťou je vodný uzáver. Po výstupe plyn vstupuje do nádoby s vodou a tam sa čistí od nečistôt. Táto metóda sa nazýva jednostupňová, kedy sa bioplyn okamžite čistí od všetkých prchavých látok a vlhkosti pomocou vody.

Princíp vodného uzáveru

Aké zariadenia sa používajú na výrobu bioplynu?

Ak sa plánuje umiestnenie inštalácie v blízkosti farmy, najlepšou možnosťou by bola skladacia konštrukcia, ktorú možno ľahko prepraviť na iné miesto. Hlavným prvkom zariadenia je bioreaktor, do ktorého sa nalievajú suroviny a prebieha proces fermentácie. Veľké podniky používajú nádrže objem 50 metrov kubických.

V súkromných farmách sú podzemné nádrže vybudované ako bioreaktor. Sú položené z tehál v pripravenom otvore a potiahnuté cementom. Betón zvyšuje bezpečnosť konštrukcie a zabraňuje vstupu vzduchu. Objem závisí od toho, koľko suroviny sa denne získa z domácich zvierat.

V domácnosti sú obľúbené aj povrchové systémy. V prípade potreby je možné inštaláciu rozobrať a presunúť na iné miesto, na rozdiel od stacionárneho podzemného reaktora. Ako nádrže sa používajú plastové, kovové alebo polyvinylchloridové sudy.

Podľa typu ovládania existujú:

• automatické stanice, v ktorých sa plnenie a odčerpávanie odpadových surovín vykonáva bez ľudského zásahu;

• mechanické, kde je celý proces riadený ručne.

Pomocou čerpadla si uľahčíte vyprázdňovanie nádrže, do ktorej odpad po fermentácii padá. Niektorí remeselníci používajú čerpadlá na čerpanie plynu z vankúšov (napríklad automobilových duší) do spracovateľského zariadenia.

Schéma domáceho zariadenia na výrobu bioplynu z hnoja

Pred výstavbou bioplynovej stanice na vašom mieste sa musíte oboznámiť s potenciálnymi rizikami, ktoré by mohli spôsobiť výbuch reaktora. Hlavnou podmienkou je absencia kyslíka.

Metán je výbušný plyn a môže sa vznietiť, ale aby sa tak stalo, musí sa zahriať nad 500 stupňov. Ak sa bioplyn zmieša so vzduchom, vznikne pretlak, ktorý roztrhne reaktor. Betón môže prasknúť a nebude vhodný na ďalšie použitie.

Video: Bioplyn z vtáčieho trusu

Aby ste zabránili odtrhnutiu veka tlakom, použite protizávažie, ochranné tesnenie medzi vekom a nádržou. Nádoba nie je úplne naplnená - malo by tam byť aspoň 10% objemu na uvoľnenie plynu. Lepšie - 20%.

Ak chcete vytvoriť bioreaktor so všetkým príslušenstvom na vašom webe, musíte:

• Miesto je dobré vybrať tak, aby sa nachádzalo ďaleko od bývania (nikdy neviete).

• Vypočítajte odhadované množstvo hnoja, ktoré zvieratá denne vyprodukujú. Ako počítať - prečítajte si nižšie.

• Rozhodnite sa, kam položíte nakladacie a vykladacie potrubia, ako aj potrubie na kondenzáciu vlhkosti vo výslednom plyne.

• Rozhodnite sa o umiestnení odpadovej nádrže (štandardne hnojivo).

• Vykopajte jamu na základe výpočtov množstva surovín.

• Vyberte nádobu, ktorá bude slúžiť ako zásobník na hnoj a nainštalujte ju do jamy. Ak sa plánuje betónový reaktor, potom je dno jamy vyplnené betónom, steny sú obložené tehlami a omietnuté betónovou maltou. Potom mu musíte dať čas na zaschnutie.

• Spoje medzi reaktorom a potrubím sú tiež utesnené vo fáze kladenia nádrže.

• Vybavte poklop na kontrolu reaktora. Medzi ním je umiestnené utesnené tesnenie.

Ak je klíma chladná, potom pred betónovaním alebo inštaláciou plastovej nádrže zvážte spôsoby jej ohrevu. Môžu to byť vykurovacie zariadenia alebo pásky používané v technológii „teplej podlahy“.

Na konci práce skontrolujte tesnosť reaktora.

Výpočet množstva plynu

Z jednej tony hnoja sa dá získať približne 100 metrov kubických plynu. Otázka: Koľko podstielky vyprodukujú domáce zvieratá za deň?

• kuracie mäso - 165 g denne;

• krava - 35 kg;

• koza - 1 kg;

• kôň – 15 kg;

• ovce – 1 kg;

• prasa - 5 kg.

Vynásobte tieto ukazovatele počtom cieľov a dostanete denná dávka exkrementy na spracovanie.

Viac plynu pochádza od kráv a ošípaných. Ak do zmesi pridáte energeticky výkonné rastliny, ako je kukurica, repné vňate, proso, množstvo bioplynu sa zvýši. Veľký potenciál majú močiarne rastliny a riasy.

Najvyššia je za odpad z mäsokombinátov. Ak sú v blízkosti takéto farmy, môžeme spolupracovať a nainštalovať jeden reaktor pre každého. Doba návratnosti bioreaktora je 1–2 roky.

Odpad z biomasy po výrobe plynu

Po spracovaní hnoja v reaktore je vedľajším produktom biokal. Počas anaeróbneho spracovania odpadu baktérie rozpúšťajú asi 30 % organickej hmoty. Zvyšok sa uvoľňuje bez zmeny.

Kvapalná látka je tiež vedľajším produktom fermentácie metánu a používa sa aj v poľnohospodárstvo na koreňové obklady.

Oxid uhličitý je odpadová frakcia, ktorú sa výrobcovia bioplynu snažia odstrániť. Ale ak ho rozpustíte vo vode, potom môže byť aj táto tekutina prospešná.

Plné využitie produktov bioplynovej stanice

Aby sa úplne využili produkty získané po spracovaní hnoja, je potrebné udržiavať skleník. Po prvé, organické hnojivo je možné použiť na celoročné pestovanie zeleniny, ktorej úroda bude stabilná.

Po druhé, oxid uhličitý sa používa ako hnojivo - koreňové alebo listové a jeho produkcia je asi 30%. Rastliny absorbujú oxid uhličitý zo vzduchu a zároveň lepšie rastú a získavajú zelenú hmotu. Ak sa poradíte so špecialistami v tejto oblasti, pomôžu vám nainštalovať zariadenie, ktoré premieňa oxid uhličitý z kvapalnej formy na prchavú látku.

Video: Bioplyn za 2 dni

Faktom je, že na udržanie chovu hospodárskych zvierat môžu byť získané energetické zdroje veľa, najmä v lete, keď nie je potrebné vykurovanie stodoly alebo ošípaných.

Preto sa odporúča venovať sa inej výnosnej činnosti - skleníku šetrnému k životnému prostrediu. Zvyšné produkty je možné skladovať v chladených miestnostiach – s použitím rovnakej energie. Chladenie alebo akékoľvek iné zariadenie môže fungovať na elektrinu generovanú plynovou batériou.

Použite ako hnojivo

Okrem výroby plynu je bioreaktor užitočný, pretože odpad sa využíva ako cenné hnojivo, ktoré zadržiava takmer všetok dusík a fosforečnany. Keď sa do pôdy pridá hnoj, 30–40 % dusíka sa nenávratne stratí.

Na zníženie strát dusíkatých látok sa do pôdy pridávajú čerstvé exkrementy, ale potom ich poškodzuje uvoľnený metán koreňový systém rastliny. Po spracovaní hnoja sa metán využíva pre vlastnú potrebu a všetky živiny sú zachované.

Po fermentácii prechádza draslík a fosfor do chelátovej formy, ktorú rastliny absorbujú z 90%. Ak sa na to pozriete všeobecne, potom 1 tona fermentovaného hnoja môže nahradiť 70 - 80 ton bežných živočíšnych exkrementov.

Anaeróbne spracovanie zachováva všetok dusík prítomný v hnoji a premieňa ho na amónnu formu, čo zvyšuje výnos akejkoľvek plodiny o 20%.

Táto látka nie je nebezpečná pre koreňový systém a môže sa aplikovať 2 týždne pred výsadbou plodín. otvorená pôda aby organickú hmotu tentoraz stihli spracovať pôdne aeróbne mikroorganizmy.

Pred použitím sa biohnojivo zriedi vodou. v pomere 1:60. Na to sú vhodné suché aj tekuté frakcie, ktoré po fermentácii putujú aj do zásobníka odpadovej suroviny.

Na hektár potrebujete od 700 do 1 000 kg/l neriedeného hnojiva. Vzhľadom na to, že z jedného kubického metra plochy reaktora sa denne získa až 40 kg hnojív, za mesiac môžete predajom organickej hmoty zabezpečiť nielen svoj pozemok, ale aj pozemok suseda.

Aké živiny možno získať po spracovaní hnoja?

Hlavnou hodnotou fermentovaného hnoja ako hnojiva je prítomnosť humínových kyselín, ktoré ako škrupina zadržiavajú ióny draslíka a fosforu. Oxidáciou na vzduchu pri dlhodobom skladovaní strácajú mikroelementy svoje užitočné vlastnosti, ale pri anaeróbnom spracovaní naopak získavajú.

Humáty majú pozitívny vplyv na fyzikálne a chemické zloženie pôdy. V dôsledku pridávania organickej hmoty sa aj najťažšie pôdy stávajú priepustnejšie pre vlhkosť. Okrem toho organická hmota poskytuje potravu pre pôdne baktérie. Ďalej spracovávajú zvyšky, ktoré nezožrali anaeróby a uvoľňujú humínové kyseliny. V dôsledku tohto procesu rastliny dostávajú živiny, ktoré sú úplne absorbované.

Okrem hlavných - dusíka, draslíka a fosforu - biohnojivo obsahuje mikroelementy. Ich množstvo však závisí od východiskového materiálu - rastlinného alebo živočíšneho pôvodu.

Spôsoby skladovania kalu

Fermentovaný hnoj je najlepšie skladovať nasucho. To uľahčuje balenie a prepravu. Sušina stráca menej prospešné vlastnosti a môže sa skladovať uzavretý. Aj keď sa takéto hnojivo v priebehu roka vôbec nezničí, musí sa potom uzavrieť do vrecka alebo nádoby.

Tekuté formy sa musia skladovať v uzavretých nádobách s tesne priliehajúcim vekom, aby sa zabránilo úniku dusíka.

Hlavným problémom výrobcov biohnojív je predaj v zimný čas keď sú rastliny v kľude. Na svetovom trhu sa cena hnojív tejto kvality pohybuje okolo 130 USD za tonu. Ak si zriadite linku na obalové koncentráty, môžete svoj reaktor zaplatiť do dvoch rokov.

Aplikácia hnojovice do pôdy - výhody a nevýhody metódy

Plyn je široko používaný v priemysle vrátane chemického (napríklad suroviny na výrobu plastov), ​​ako aj v každodennom živote. IN životné podmienky plyn sa používa na vykurovanie bytových súkromných a bytových domov, varenie, ohrev vody, ako palivo pre autá a pod.

Z hľadiska životného prostredia je plyn jedným z najčistejších palív. V porovnaní s inými druhmi palív má najnižšie množstvo škodlivých emisií.

Ale ak hovoríme o plyne, automaticky máme na mysli zemný plyn extrahovaný z útrob zeme.

Jedného dňa som narazil na článok v novinách, ktorý hovoril o tom, ako jeden starý otec zložil jednoduchú inštaláciu a získava plyn z hnoja. Táto téma ma veľmi zaujala. A rád by som hovoril o tejto alternatíve k zemnému plynu – bioplynu. Túto tému považujem za celkom zaujímavú a užitočnú Obyčajní ľudia a najmä farmárov.

Na usadlosti akejkoľvek roľníckej farmy môžete využiť nielen energiu vetra, slnka, ale aj bioplynu.

Bioplyn- plynné palivo, produkt anaeróbneho mikrobiologického rozkladu organických látok. Technológia výroby plynu je ekologický, bezodpadový spôsob spracovania, recyklácie a dezinfekcie rôznych organických odpadov rastlinného a živočíšneho pôvodu.

Suroviny na výrobu bioplynu sú obyčajný hnoj, lístie, tráva, vo všeobecnosti akýkoľvek organický odpad: vrcholy, potravinový odpad, opadané lístie.

Výsledný plyn, metán, je výsledkom životne dôležitej činnosti metánových baktérií. Metán, nazývaný aj močiarny alebo banský plyn, tvorí 90 – 98 % zemného plynu, ktorý sa využíva v každodennom živote.

Zariadenie na výrobu plynu je veľmi jednoduché na výrobu. Potrebujeme hlavnú nádobu, môžete si ju uvariť sami alebo použiť nejakú hotovú, môže to byť čokoľvek. Na použitie jednotky v chladnom období musí byť na bokoch nádoby nainštalovaná tepelná izolácia. Na vrchu urobíme pár poklopov. Z jedného z nich pripájame rúrky na odvod plynu. Pre intenzívny proces fermentácie a uvoľňovanie plynu je potrebné zmes pravidelne miešať. Preto musíte nainštalovať miešacie zariadenie. Ďalej sa plyn musí zhromažďovať a skladovať alebo používať na určený účel. Na zber plynu môžete použiť bežnú autokomoru a potom, ak máte kompresor, stlačiť ho a načerpať do valcov.

Princíp činnosti je pomerne jednoduchý: hnoj sa nakladá cez jeden poklop. Vo vnútri túto biomasu rozkladajú špeciálne metánové baktérie. Aby bol proces intenzívnejší, je potrebné obsah premiešať a najlepšie zahriať. Na vykurovanie môžete vo vnútri nainštalovať rúrky, cez ktoré by mala cirkulovať horúca voda. Metán uvoľnený v dôsledku životne dôležitej činnosti baktérií vstupuje do komôr auta cez rúrky a keď sa hromadí dostatočné množstvo, pomocou kompresora stlačíme a prečerpáme do valcov.

V teplom počasí alebo pri použití umelého vykurovania môže inštalácia produkovať pomerne veľké množstvo plynu, asi 8 m 3 / deň.

Plyn je možné získať aj z domáci odpad zo skládok, ale problémom sú chemikálie používané v bežnom živote.

Metánové baktérie sa nachádzajú v črevách zvierat, a teda aj v hnoji. Aby však mohli začať pracovať, je potrebné obmedziť ich interakciu s kyslíkom, pretože inhibuje ich životné funkcie. Preto je potrebné vytvoriť špeciálne inštalácie, aby baktérie neprišli do kontaktu so vzduchom.

Vo výslednom bioplyne je koncentrácia metánu o niečo nižšia ako v zemnom plyne, preto pri spaľovaní vyprodukuje o niečo menej tepla. Pri spaľovaní 1 m 3 zemného plynu sa uvoľňuje 7-7,5 Gcal, potom pri spaľovaní bioplynu - 6-6,5 Gcal.

Tento plyn je vhodný na kúrenie (máme aj všeobecné informácie o vykurovaní) a na použitie v kachliach pre domácnosť. Náklady na bioplyn sú nízke a v niektorých prípadoch prakticky nulové, ak je všetko vyrobené zo šrotu a chováte napríklad kravu.

Odpadom z výroby plynu je vermikompost - organické hnojivo, v ktorom pri procese hnitia bez prístupu kyslíka zhnije všetko zo semien burín a zostane len užitočné mikroelementy potrebné pre rastliny.

V zahraničí dokonca existujú metódy na vytváranie umelých ložísk plynu. Vyzerá to takto. Keďže veľkú časť odpadu z domácností tvoria organické látky, ktoré môžu hniť a produkovať bioplyn. Aby sa plyn začal uvoľňovať, je potrebné zbaviť organickú hmotu interakcie so vzduchom. Preto sa odpad navíja po vrstvách a vrchná vrstva je vyrobená z plynotesného materiálu, ako je hlina. Potom robia studne a ťažia plyn ako z prírodných ložísk. A zároveň sa rieši viacero problémov, ako je likvidácia odpadu a výroba energie.

Za akých podmienok sa bioplyn vyrába?

Podmienky získavania a energetická hodnota bioplynu

Aby ste mohli zostaviť malú inštaláciu, musíte vedieť, z akých surovín a akou technológiou je možné získať bioplyn.

Plyn sa získava pri rozklade (kvasení) organických látok bez prístupu vzduchu (anaeróbny proces): trus domácich zvierat, slama, vršky, opadané lístie a iný organický odpad vznikajúci v jednotlivých domácnostiach. Z toho vyplýva, že bioplyn je možné získať z akéhokoľvek domáceho odpadu, ktorý sa môže rozkladať a kvasiť v tekutom alebo mokrom stave.

Proces rozkladu (fermentácie) prebieha v dvoch fázach:

1. rozklad biomasy (hydrotácia);
2. Splyňovanie (uvoľňovanie bioplynu).

Tieto procesy prebiehajú vo fermentore (anaeróbna bioplynová stanica).

Kal získaný po rozklade v bioplynových staniciach zvyšuje úrodnosť pôdy a produktivita sa zvyšuje o 10-50%. Takto sa získa najcennejšie hnojivo.

Bioplyn pozostáva zo zmesi plynov:

• metán - 55-75 %;
• oxid uhličitý - 23-33%;
• sírovodík - 7 %.

Metánová fermentácia je zložitý proces fermentácie organických látok - bakteriálny proces. Hlavnou podmienkou pre tento proces je prítomnosť tepla.

Pri rozklade biomasy vzniká teplo, ktoré postačuje na priebeh procesu, na udržanie tohto tepla musí byť fermentor tepelne izolovaný. Keď sa teplota vo fermentore zníži, intenzita vývoja plynu sa zníži, od r mikrobiologické procesy v organickej hmote spomaliť. Spoľahlivá tepelná izolácia bioplynovej stanice (biofermentora) je preto jednou z najviac dôležité podmienky jeho bežnú prevádzku. Pri nakladaní hnoja do fermentora ho treba zmiešať s horúcou vodou s teplotou 35-40 o C. To pomôže zabezpečiť potrebný prevádzkový režim.

Pri prekládke treba minimalizovať tepelné straty.Technická asistencia pre bioplyn

Pre lepšie zahriatie fermentora môžete použiť „skleníkový efekt“. Na tento účel je nad kupolou inštalovaný drevený alebo ľahký. kovová kostra a pokryté plastovou fóliou. Najlepšie výsledky sa dosahujú pri teplote fermentovanej suroviny 30-32°C a vlhkosti 90-95%. V regiónoch strednej a severnej zóny sa časť vyprodukovaného plynu musí v chladných obdobiach roka minúť na dohrievanie fermentovanej hmoty, čo komplikuje projektovanie bioplynových staníc.

Inštalácie sa dajú ľahko vybudovať na jednotlivých farmách vo forme špeciálnych fermentorov na fermentáciu biomasy. Hlavnou organickou surovinou na nakladanie do fermentora je hnoj.

Pri prvom nakladaní maštaľného hnoja musí proces fermentácie trvať najmenej 20 dní, v prípade bravčového hnoja najmenej 30 dní. Pri nakladaní zmesi rôznych komponentov môžete získať viac plynu v porovnaní s nakladaním napríklad maštaľného hnoja.

Napríklad zmes trusu dobytka a hydinového trusu pri spracovaní produkuje až 70 % metánu v bioplyne.

Po stabilizácii fermentačného procesu je potrebné každý deň naložiť suroviny maximálne 10% z množstva spracovanej hmoty vo fermentore.

Počas fermentácie sa okrem produkcie plynu dezinfikujú organické látky. Organický odpad zbavuje patogénnej mikroflóry a dezodoruje nepríjemné pachy.

Vzniknutý kal sa musí pravidelne vykladať z fermentora, používa sa ako hnojivo.

Pri prvom naplnení bioplynovej stanice sa vyťažený plyn nespáli, stáva sa to preto, že prvý vyrobený plyn obsahuje veľké množstvo oxidu uhličitého, asi 60 %. Preto ho treba vypustiť do atmosféry a po 1-3 dňoch sa prevádzka bioplynovej stanice stabilizuje.

Tabuľka č.1 - množstvo plynu získaného za deň počas fermentácie exkrementov jedného zvieraťa

Z hľadiska množstva uvoľnenej energie sa 1 m 3 bioplynu rovná:

• 1,5 kg uhlia;
• 0,6 kg petroleja;
• 2 kW/h elektriny;
• 3,5 kg palivového dreva;
• 12 kg brikiet z hnoja.

Projektovanie malých bioplynových staníc

Obrázok 1 - Schéma najjednoduchšej bioplynovej stanice s pyramídovou kupolou: 1 - jama na hnoj; 2 - drážka - vodné tesnenie; 3 — zvon na zber plynu; 4, 5 - výstupné potrubie plynu; 6 - tlakomer.

Podľa rozmerov na obrázku 1 je vybavená jama 1 a kupola 3. Jama je obložená železobetónovými doskami s hrúbkou 10 cm, ktoré sú omietnuté cementovou maltou a pre tesnosť potiahnuté živicou. Zo strešnej krytiny je zvarený zvon vysoký 3 m, v ktorého hornej časti sa bude hromadiť bioplyn. Na ochranu pred koróziou je zvon pravidelne natieraný dvoma vrstvami olejovej farby. Ešte lepšie je najskôr potrieť vnútro zvončeka červeným olovom. V hornej časti zvona je inštalované potrubie 4 na odvádzanie bioplynu a manometer 5 na meranie jeho tlaku. Výstupná rúrka 6 plynu môže byť vyrobená z gumenej hadice, plastovej alebo kovovej rúrky.

Okolo fermentačnej jamy je osadená betónová drážka - vodný uzáver 2. naplnený vodou, do ktorej je spodná strana zvona ponorená 0,5 m.

Obrázok 2 - Zariadenie na odvádzanie kondenzátu: 1 - potrubie na odvádzanie plynu; 2 - potrubie v tvare U pre kondenzát; 3 - kondenzát.

Plyn je možné privádzať napríklad do kuchynského sporáka cez kovové, plastové alebo gumené rúrky. Aby ste zabránili zamrznutiu rúr v dôsledku zamrznutia kondenzovanej vody v zime, použite jednoduché zariadenie znázornené na obrázku 2: rúrka 2 v tvare U je pripojená k potrubiu 1 v najnižšom bode. Výška jeho voľnej časti musí byť väčšia ako tlak bioplynu (v mm vodného stĺpca). Kondenzát 3 sa odvádza cez voľný koniec trubice a nedochádza k úniku plynu.

Obrázok 3 - Schéma najjednoduchšej bioplynovej stanice s kužeľovou kupolou: 1 - jama na hnoj; 2 — kupola (zvon); 3 — rozšírená časť potrubia; 4 - výstupné potrubie plynu; 5 - drážka - vodné tesnenie.

V inštalácii znázornenej na obrázku 3 je jama 1 s priemerom 4 mm a hĺbkou 2 m vo vnútri obložená strešnou krytinou, ktorej plechy sú pevne zvarené. Vnútorný povrch zváranej nádrže je potiahnutý živicou pre antikoróznu ochranu. Na vonkajšej strane horného okraja betónovej nádrže je osadená kruhová drážka s hĺbkou 5 až 1 m, ktorá sa naplní vodou. Vertikálna časť kupoly 2, zakrývajúca nádrž, je do nej voľne inštalovaná. Drážka s vodou naliatou do nej teda slúži ako vodný uzáver. Bioplyn sa zhromažďuje v hornej časti kupoly, odkiaľ je privádzaný výstupným potrubím 3 a následne potrubím 4 (alebo hadicou) na miesto použitia.

Asi 12 metrov kubických organickej hmoty (najlepšie čerstvého hnoja) sa naplní do kruhovej nádrže 1, ktorá sa naplní tekutou frakciou hnoja (moču) bez pridania vody. Týždeň po naplnení začne fermentor pracovať. V tomto zariadení je kapacita fermentora 12 metrov kubických, čo umožňuje postaviť ho pre 2-3 rodiny, ktorých domy sa nachádzajú v blízkosti. Takáto inštalácia môže byť postavená na farme, ak rodina chová napríklad býky alebo chová niekoľko kráv.

Obrázok 4 - Schémy variantov najjednoduchších inštalácií: 1 - dodávka organického odpadu; 2 - nádoba na organický odpad; 3 - priestor na zber plynu pod kupolou; 4 - výstupné potrubie plynu; 5 - odvodnenie kalu; 6 — tlakomer; 7 — kupola vyrobená z polyetylénovej fólie; 8 - vodný uzáver a; 9 — náklad; 10 — jednodielne lepené polyetylénové vrecko.

Návrh a technologické schémy najjednoduchších malých zariadení sú znázornené na obrázku 4. Šípky označujú technologické pohyby počiatočnej organickej hmoty, plynu a kalu. Konštrukčne môže byť kupola pevná alebo vyrobená z polyetylénovej fólie. Pevná kupola môže byť vyrobená s dlhou valcovou časťou na hlboké ponorenie do spracovávanej hmoty, plávajúca, obrázok 4, d, alebo vložená do hydraulického tesnenia, obrázok 4, e. Do hydraulického tesnenia možno vložiť fóliovú kupolu, obrázok 4, e, alebo vyrobené vo forme hladko zlepeného veľkého vrecka, obr. 4, a. V poslednej verzii je na fóliové vrecúško umiestnené závažie 9, aby sa vrecúško príliš nenafúklo a tiež aby sa vytvoril dostatočný tlak pod fóliou.

Plyn, ktorý sa zhromažďuje pod kupolou alebo fóliou, sa privádza cez plynovod na miesto použitia. Aby sa zabránilo výbuchu plynu, môže byť na výstupnom potrubí nainštalovaný ventil nastavený na určitý tlak. Nebezpečenstvo výbuchu plynu je však nepravdepodobné, pretože pri výraznom zvýšení tlaku plynu pod kupolou sa táto zdvihne v hydraulickom tesnení do kritickej výšky a prevráti sa, čím sa uvoľní plyn.

Produkcia bioplynu sa môže znížiť v dôsledku skutočnosti, že sa na povrchu organickej suroviny vo fermentore počas fermentácie vytvorí kôra. Aby sa zabezpečilo, že nebude prekážať úniku plynu, rozbije sa miešaním hmoty vo fermentore. Môžete miešať nie ručne, ale pripevnením kovovej vidlice na kupolu zospodu. Kupola stúpa v hydraulickom tesnení do určitej výšky, keď sa hromadí plyn a klesá, keď sa používa.

Vďaka systematickému pohybu kupoly zhora nadol vidlice spojené s kupolou zničia kôru.

Vysoká vlhkosť a prítomnosť sírovodíka (do 0,5 %) prispieva k zvýšenej korózii kovových častí bioplynových staníc. Preto je pravidelne monitorovaný stav všetkých kovových prvkov fermentora a poškodené miesta sú starostlivo chránené, najlepšie olovnatým olovom v jednej alebo dvoch vrstvách a následne natreté v dvoch vrstvách ľubovoľnou olejovou farbou.

Obrázok 5. Schéma vykurovanej bioplynovej stanice: 1 - fermentor; 2 — drevený štít; 3 - plniace hrdlo; 4 — nádrž na metán; 5 - miešadlo; 6 — odbočka na výber bioplynu; 7 - tepelnoizolačná vrstva; 8 - rošt; 9 - vypúšťací ventil pre spracovanú hmotu; 10 — kanál na prívod vzduchu; 11 - dúchadlo.

Bioplynová stanica s ohrevom fermentovanej hmoty teplom , uvoľnený pri rozklade hnoja v aeróbnom fermentore, je znázornený na obrázku 5. Jeho súčasťou je vyhnívacia nádrž - valcová kovová nádoba s plniacim hrdlom 3. vypúšťací ventil 9. mechanické miešadlo 5 a tryska 6 na výber bioplynu.

Fermentor 1 môže byť vyrobený obdĺžnikový a 3 drevené materiály. Na vykladanie spracovaného hnoja sú steny šťavy odnímateľné. Podlaha fermentora je mriežková, cez technologický kanál 10 je vzduch vháňaný z dúchadla 11. Horná časť fermentora je pokrytá drevenými doskami 2. Pre zníženie tepelných strát sú steny a dno opatrené tepelne izolačnou vrstvou 7.

Inštalácia funguje takto. Do metánovej nádrže 4 sa cez hlavu 3 naleje vopred pripravený tekutý hnoj s vlhkosťou 88-92%, výška hladiny je určená spodnou časťou plniaceho hrdla. Aeróbny fermentor 1 je naplnený cez hornú otváraciu časť podstielkovým hnojom alebo zmesou hnoja so sypkým suchým organickým plnivom (slama, piliny) s vlhkosťou 65-69%. Keď je vzduch privádzaný cez technologický kanál vo fermentore, začína sa rozkladať organická hmota a uvoľňuje sa teplo. Stačí zohriať obsah nádoby na metán. V dôsledku toho sa uvoľňuje bioplyn. Zhromažďuje sa v hornej časti nádrže digestora. Cez potrubie 6 sa používa pre domáce potreby. Počas procesu fermentácie sa hnoj vo vyhnívacom zariadení mieša miešadlom 5.

Takáto inštalácia sa zaplatí do jedného roka len vďaka likvidácii odpadu v osobných domácnostiach. Približné hodnoty spotreby bioplynu sú uvedené v tabuľke 2.

Tabuľka č. 2 – približné hodnoty spotreby bioplynu

Poznámka: inštalácia môže fungovať v akomkoľvek klimatickom pásme.

Obrázok 6 - Schéma jednotlivej bioplynovej stanice IBGU-1: 1 - plniace hrdlo; 2 - miešadlo; 3 - potrubie na odber vzoriek plynu; 4 - tepelnoizolačná vrstva; 5 — potrubie s kohútikom na vykladanie spracovanej hmoty; 6 - teplomer.

Samostatná bioplynová stanica (IBGU-1) pre rodinu s 2 až 6 kravami alebo 20-60 ošípanými alebo 100-300 hydinou (obrázok 6). Zariadenie dokáže spracovať od 100 do 300 kg hnoja každý deň a vyprodukuje 100-300 kg ekologických organických hnojív a 3-12 m 3 bioplynu.

Vo svete.

"Zvyčajne, keď ľudia vidia kopu hnoja, vidia len kopu hnoja. „Vnímame to ako príležitosť pre farmárov, komunálne služby, pre celú Kaliforniu,“ povedal David Elbers, spolumajiteľ farmy Vintage Dairy s počtom 5000 kráv neďaleko Fresna, ktorá svoj nový rozvoj nazýva projekt Vintage Dairy Biogas.

Keď sa kravský hnoj rozkladá, uvoľňuje metán, skleníkový plyn, ktorý je škodlivejší ako oxid uhličitý. Vedci tvrdia, že kontrola emisií metánu z kráv a iných hospodárskych zvierat bude hrať obrovskú úlohu pri predchádzaní klimatickým zmenám.

Metán sa dá zachytiť a použiť na výrobu obnoviteľného plynu, ktorý sa dá použiť namiesto uhlia na výrobu elektriny: jeden kravský exkrement dokáže vyprodukovať 100 wattov energie.

Aj keď iné kalifornské farmy už ťažia zemný plyn z kravského hnoja, je to prvýkrát, čo sa takto vyrobený plyn prepravuje potrubím do spoločnosti PGE.

Plynovod umožní PGE dodávať elektrinu do 1200 domácností denne vo vidieckej oblasti Kalifornie." - .

Dnes je 44 % svetového počtu zariadení na anaeróbnu digesciu sústredených v Európe, v Severná Amerika- 14 %. Priemyselné bioplynové stanice pôsobiace v krajinách EÚ možno rozdeliť do niekoľkých skupín podľa pôvodu použitého odpadu. Hlavné tri sú: agropotravinársky (67,5 %), nepotravinársky (15 %) a nepriemyselný (9,6 %).

V Dánsku bolo v októbri 1999 20 centralizovaných bioplynových staníc, ktoré boli uvedené do prevádzky v rokoch 1984 až 1998.

Koncepcia centralizovaných bioplynových staníc (zariadení) zabezpečuje prepravu biomasy od viacerých dodávateľov – okolitých fariem, ako aj čiastočne od komunálnych a priemyselných podnikov. Takéto zariadenie zabezpečuje centralizované skladovanie hnoja a vyhnitého kalu. Vyhnívaný kal zhromažďujú farmári na jar a na jeseň, aby ho použili ako hnojivo. Z 20 fabrík fungujú len 4 so stratou: dve sú spôsobené neúspešným projektom, ktorý im neumožňuje udržateľnú prevádzku a prináša so sebou vysoké prevádzkové náklady, zvyšok je spôsobený vysokými splátkami úverov prijatých na rekonštrukciu. Treba poznamenať, že dánska vláda schvaľuje a finančne podporuje výstavbu takýchto zariadení (štátne dotácie v priemere dosahujú približne 20 % rozpočtu výstavby). Popri centralizovaných bioplynových staniciach sa od roku 1994 rozvíja aj koncepcia budovania malých fariem s objemom digestora 150-200 m3.

V roku 1997 bolo v Dánsku 20 poľnohospodárskych zariadení, ktoré vyrábali teplo aj elektrinu.

V Taliansku sa od konca 80. rokov začala zavádzať nová generácia bioplynových staníc, zameraná na spracovanie odpadu z chovov ošípaných. K roku 1998 bolo vybudovaných 5 centralizovaných bioplynových staníc a asi 50 poľnohospodárskych zariadení. Pre zníženie investičných nákladov sa ako teleso digestorov používajú existujúce betónové nádrže, ktoré sú zakryté plastovou kupolou. Objem takéhoto digestora je spravidla cca 600 m3, výsledný bioplyn sa využíva v kogeneračných zariadeniach na výrobu cca 50 kW/h elektriny a 120 kW/h tepla. V Taliansku v súčasnosti neexistuje vládny program rozvoja bioplynových staníc, ale talianska elektrárenská spoločnosť je povinná nakupovať elektrinu vyrobenú z bioplynu za cenu o 80 % vyššiu ako je cena pre spotrebiteľov.

V Nemecku je asi 400 poľnohospodárskych bioplynových staníc s objemom digestora 600-800 m3. V rokoch 1995 až 1998 bolo vybudovaných 8 centralizovaných bioplynových staníc. Začiatkom roku 1998 bola celková kapacita všetkých prevádzkovaných digestorov 190 tis. m3. Podľa odborníkov je v Nemecku potrebné postaviť minimálne 220-tisíc bioplynových staníc, z ktorých 86 % by malo spracovávať hnoj. Ak sa tieto plány zrealizujú, podiel bioplynu by mohol dosiahnuť 11 % celkovej spotreby plynu v Nemecku.

V Rakúsku bolo do roku 1997 v prevádzke 46 bioplynových staníc prevažne farmárskeho typu. V roku 1997 bolo uvedených do prevádzky 10 zariadení farmárskeho typu a 5 veľkých. Plánuje sa zvýšenie počtu bioplynových staníc na 150.

V Rakúsku neexistuje národný program na podporu výstavby bioplynových staníc, ale ich výstavbu podporujú ministerstvá pôdohospodárstva a životného prostredia. Finančnú podporu poskytujú federálne poľnohospodárske organizácie a banky.

Kvôli energetickej kríze, ktorá zachvátila Kaliforniu od jesene 2000, začali miestni farmári vyrábať elektrinu z hnoja.

Treba vziať do úvahy, že v krajinách EHS sa každoročne vyčleňujú značné finančné prostriedky na riešenie otázok bioenergie, pričom až 40 % z celkovej sumy sa vynakladá na vedecký výskum a 30 % na demonštráciu vývoja.

Bioplynové technológie sú v Číne široko rozvinuté a aktívne sa implementujú v mnohých krajinách Európy, Ameriky, Ázie a Afriky. IN západná Európa Napríklad v Rumunsku a Taliansku začali pred viac ako 10 rokmi masívne využívať malé bioplynové stanice s objemom spracovaných surovín 6-12 metrov kubických.

V Indii, Vietname, Nepále a ďalších krajinách sa budujú malé (jednorodinné) bioplynové stanice. Plyn v nich vytvorený sa používa na varenie.

Najväčší počet malých bioplynových staníc sa nachádza v Číne – viac ako 10 miliónov (koncom 90. rokov). Ročne vyprodukujú asi 7 miliárd m3 bioplynu, čo predstavuje palivo pre približne 60 miliónov farmárov. Na konci roka 2010 už v Číne fungovalo asi 40 miliónov bioplynových staníc. Čínsky bioplynový priemysel zamestnáva 60 tisíc ľudí.

V Indii bolo v rokoch 1981 až 2006 inštalovaných 3,8 milióna malých bioplynových staníc.

Nepál má program na podporu rozvoja energie z bioplynu, vďaka ktorému vidiecke oblasti do konca roka 2009 bolo vytvorených 200 tisíc malých bioplynových staníc.

V Rusku.

Každý rok ruský chov dobytka a hydiny vyprodukuje asi 150 miliónov ton organického odpadu. Až donedávna tieto čísla charakterizovali výlučne závažnosť problémy životného prostredia. Podľa environmentálnych služieb môžu milióny ton toxického odpadu prúdiť do vodných útvarov, ktoré zásobujú samotné hlavné mesto.

V dôsledku toho, aby bola moskovská voda pitná, je potrebný drahý a tiež nie neškodný chemický zásah.
Situácia okolo ostatných veľkých a stredne veľkých miest v Rusku pravdepodobne nebude oveľa lepšia.

Ešte začiatkom 90-tych rokov sa počítalo s tým, že využívaním bioplynových technológií na spracovanie organickej hmoty je možné nielen úplne eliminovať jej ekologickú nebezpečnosť, ale aj ročne vyprodukovať ďalších 95 miliónov ton štandardného paliva (asi 60 miliárd m3 metánu resp. spaľovanie bioplynu, - 190 miliárd kWh elektrickej energie), ako aj viac ako 140 miliónov ton vysokoúčinných hnojív, čím by sa výrazne znížila mimoriadne energeticky náročná výroba minerálnych hnojív (asi 30 % všetkej elektriny spotrebovanej v poľnohospodárstve). ( )

Pozoruhodný (aspoň ekonomicky) je druhý produkt biorastliny – tekuté organické hnojivá. Technologický režim je zvolený tak, aby boli úplne ekologické – bez najmenšej stopy dusitanov a dusičnanov, patogénnej mikroflóry a dokonca aj semien burín (v porovnaní s klasickým hnojom).

A účinnosť týchto hnojív (1 tona zodpovedá 60 tonám hnoja, nepočítajúc uvedené výhody), preukázaná maximálne v trojročných testoch. rozdielne kultúry(paradajky, uhorky, jahody, mrkva, ríbezle, egreše atď.), spočiatku sa tomu len ťažko verilo. V porovnaní s konvenčnými zvyšujú produktivitu minimálne 2-4 krát.

Vedecké vysvetlenie pre to bolo poskytnuté len minulý rok. V jednej zo správ na medzinárodnom sympóziu v Petrohrade zaznela myšlienka, že v reaktore zariadenia je možné za určitých podmienok syntetizovať takzvané auxíny – látky podporujúce zrýchlený vývoj a rast rastlín. Vedci veria, že ďalší výskum tohto mechanizmu otvorí možnosti pre vopred naprogramovanú výrobu ultraúčinných hnojív. Nevysvetlená však zostáva ešte jedna príjemná skutočnosť: v bioplyne sa nevie, kam (našťastie!) mizne sírovodík – nepostrádateľný spoločník rozkladu organickej hmoty a najsilnejší urýchľovač korózie kovových konštrukcií.

Biozariadenia, pôsobiace súčasne ako továrne na hnojivá, ich ročne vyprodukujú až 70 ton, pričom jedna tona stačí na obrábanie celého hektára pôdy. Závody v Tule a regióne Kemerovo už vyrobili prvých 65 takýchto jednotiek. Preto sa v týchto regiónoch, ako aj v Altaji a Moskovskom regióne začína formovať trh s hnojivami. Skúsenosti ukazujú, že zariadenie sa plne splatí do šiestich mesiacov.

Podľa marketingového výskumu je potreba bioplynových staníc tohto typu, schopných prevádzky v akomkoľvek klimatickými podmienkami, len v Rusku bude v priebehu nasledujúcich 5 rokov asi 50 tisíc kusov.

V skutočnosti je vhodný akýkoľvek antropogénny a človekom vytvorený organický odpad.

Vitamíny-minerály

Okrem procesu premeny energie nám proces biokonverzie umožňuje vyriešiť ďalšie dva problémy. Po prvé, fermentovaný hnoj zvyšuje poľnohospodárske výnosy o 10-20% v porovnaní s konvenčným hnojom.

Vysvetľuje to skutočnosť, že pri anaeróbnom spracovaní dochádza k mineralizácii a fixácii dusíka. Pri tradičných spôsoboch prípravy organických hnojív (kompostovanie) dosahujú straty dusíka 30 – 40 %. Anaeróbne spracovanie hnoja štvornásobne - v porovnaní s nekvaseným hnojom - zvyšuje obsah amoniakálneho dusíka (20-40% dusíka prechádza do amónnej formy). Obsah asimilovateľného fosforu sa zdvojnásobuje a tvorí 50 % celkového fosforu.

Okrem toho počas fermentácie semená burín, ktoré sú vždy obsiahnuté v hnoji, úplne odumrú, zničia sa mikrobiálne asociácie a vajíčka helmintov a neutralizuje sa nepríjemný zápach, t.j. sa dosiahne environmentálny efekt, ktorý je dnes relevantný. -" Vestník KRSU "

Výsledkom sú biologicky aktívne hnojivá.

Ekológia

Výroba bioplynu pomáha predchádzať emisiám metánu do atmosféry. Metán má skleníkový efekt 21-krát väčší ako CO2 a zostáva v atmosfére 12 rokov. Zachytávanie metánu je najlepší krátkodobý spôsob, ako zabrániť globálnemu otepľovaniu.

Spracovaný hnoj, výpalky a iný odpad sa používajú ako hnojivo v poľnohospodárstve. Tým sa znižuje používanie chemických hnojív a znižuje sa zaťaženie podzemných vôd.

Zlepšuje sa štruktúra a kvalita pôd a kultivované baktérie s antiseptickými a baktericídnymi vlastnosťami chránia plodiny pred poškodením vírusmi, hubami a inými chorobami

Automobilová doprava

Volvo a Scania vyrábajú autobusy s motormi na bioplyn. Takéto autobusy sa aktívne používajú v mestách Švajčiarska: Bern, Bazilej, Ženeva, Luzern a Lausanne. Podľa predpovedí Švajčiarskej asociácie plynárenského priemyslu bude do roku 2010 10 % švajčiarskych vozidiel jazdiť na bioplyn.

Začiatkom roka 2009 samospráva Oslo prešla 80 mestských autobusov na bioplyn. Náklady na bioplyn sú 0,4 – 0,5 EUR za liter v ekvivalente benzínu. Po úspešnom ukončení testov bude 400 autobusov prerobených na bioplyn.

Potenciál

Rusko ročne nahromadí až 300 miliónov ton suchého ekvivalentu organického odpadu: 250 miliónov ton v poľnohospodárskej výrobe, 50 miliónov ton vo forme domáci odpad. Tieto odpady môžu byť použité ako suroviny na výrobu bioplynu. Potenciálny objem vyprodukovaného bioplynu ročne by mohol byť 90 miliárd m3.

V Spojených štátoch amerických sa chová približne 8,5 milióna kráv. Bioplyn vyrobený z ich hnoja bude stačiť na pohon 1 milióna áut.

Potenciál nemeckého bioplynového priemyslu sa odhaduje na 100 miliárd kWh energie do roku 2030, čo bude predstavovať asi 10 % spotreby energie krajiny.

Výťažnosť bioplynu závisí od obsahu sušiny a druhu použitej suroviny. Z tony maštaľného hnoja sa získa 50 – 65 m3 bioplynu s obsahom metánu 60 %, 150 – 500 m3 bioplynu z r. rôzne druhy rastliny s obsahom metánu do 70 %. Z tuku možno získať maximálne množstvo bioplynu - 1300 m3 s obsahom metánu až 87 %.

Existuje teoretický (fyzikálne možný) a technicky realizovateľný výstup plynu. V 50. – 70. rokoch 20. storočia bola technicky možná výťažnosť plynu len 20 – 30 % teoretickej. Využitie enzýmov, boostrov na umelú degradáciu surovín (napríklad ultrazvukové alebo tekuté kavitátory) a iných zariadení dnes umožňuje zvýšiť výťažnosť bioplynu v najbežnejšom zariadení zo 60 % na 95 %.

Pri výpočtoch bioplynu sa používa pojem sušina (DM alebo anglicky TS) alebo suchý zvyšok (CO). Voda obsiahnutá v biomase neprodukuje plyn.

V praxi sa z 1 kg sušiny získa 300 až 500 litrov bioplynu.

Na výpočet výťažnosti bioplynu z konkrétnej suroviny je potrebné vykonať laboratórne testy alebo nahliadnuť do referenčných údajov a určiť obsah tukov, bielkovín a sacharidov. Pri ich stanovení je dôležité zistiť percento rýchlo odbúrateľných (fruktóza, cukor, sacharóza, škrob) a ťažko rozložiteľných látok (napríklad celulóza, hemicelulóza, lignín).

Rastúce ceny energií nás nútia zamyslieť sa nad možnosťou zabezpečiť si ich sami. Jednou z možností je bioplynová stanica. S jeho pomocou sa z maštaľného hnoja, trusu a rastlinných zvyškov získava bioplyn, ktorý je po vyčistení možné použiť pre plynové spotrebiče (sporáky, bojlery), prečerpať do fliaš a použiť ako palivo pre automobily alebo elektrocentrály. Vo všeobecnosti môže spracovanie hnoja na bioplyn pokryť všetky energetické potreby domu alebo farmy.

Výstavba bioplynovej stanice je spôsob samostatného zabezpečenia energetických zdrojov

Všeobecné zásady

Bioplyn je produkt, ktorý sa získava rozkladom organických látok. Počas procesu hnitia/kvasenia sa uvoľňujú plyny, ktorých zachytávaním môžete uspokojiť potreby vlastnej domácnosti. Zariadenie, v ktorom prebieha tento proces, sa nazýva „bioplynová stanica“.

Proces tvorby bioplynu nastáva v dôsledku životnej činnosti rôzne druhy baktérie obsiahnuté v samotnom odpade. Aby však mohli aktívne „pracovať“, musia vytvoriť určité podmienky: vlhkosť a teplotu. Na ich vytvorenie sa buduje bioplynová stanica. Ide o komplex zariadení, ktorých základom je bioreaktor, v ktorom dochádza k rozkladu odpadu, ktorý je sprevádzaný tvorbou plynu.

Existujú tri spôsoby spracovania hnoja na bioplyn:

• Psychofilný režim. Teplota v bioplynovej stanici je od +5°C do +20°C. Za takýchto podmienok je proces rozkladu pomalý, tvorí sa veľa plynu a jeho kvalita je nízka.
• Mezofilný. Jednotka prejde do tohto režimu pri teplotách od +30°C do +40°C. V tomto prípade sa mezofilné baktérie aktívne množia. V tomto prípade sa tvorí viac plynu, proces spracovania trvá menej času - od 10 do 20 dní.
• Teplomilné. Tieto baktérie sa množia pri teplotách od +50°C. Proces prebieha najrýchlejšie (3-5 dní), výstup plynu je najväčší (pri ideálnych podmienkach s 1 kg dodávky môžete získať až 4,5 litra plynu). Väčšina referenčných tabuliek pre výťažok plynu zo spracovania je uvedená špeciálne pre tento režim, takže pri použití iných režimov sa oplatí vykonať menšiu úpravu.

Najťažšie na implementáciu v bioplynových staniciach je termofilný režim. To si vyžaduje kvalitnú tepelnú izoláciu bioplynovej stanice, vykurovanie a systém regulácie teploty. Ale na výstupe získame maximálne množstvo bioplynu. Ďalšou vlastnosťou termofilného spracovania je nemožnosť dodatočného zaťaženia. Zvyšné dva režimy – psychofilný a mezofilný – umožňujú denne pridávať čerstvú porciu pripravených surovín. Ale v termofilnom režime krátka doba spracovania umožňuje rozdeliť bioreaktor na zóny, v ktorých sa bude spracovávať ich podiel surovín. rôzne výrazy K stiahnutiu.

Schéma bioplynovej stanice

Základom bioplynovej stanice je bioreaktor alebo bunker. Prebieha v ňom proces fermentácie a v ňom sa hromadí výsledný plyn. Nechýba ani nakladacia a vykladacia násypka, vzniknutý plyn je odvádzaný potrubím vloženým do hornej časti. Nasleduje systém úpravy plynu – jeho čistenie a zvýšenie tlaku v plynovode na pracovný tlak.

Pre mezofilné a termofilné režimy je na dosiahnutie požadovaných režimov potrebný aj vykurovací systém bioreaktora. Na tento účel sa zvyčajne používajú plynové kotly prevádzka na vyrobené palivo. Z nej ide potrubný systém do bioreaktora. Zvyčajne ide o polymérové ​​rúry, pretože najlepšie odolávajú agresívnemu prostrediu.

Bioplynová stanica potrebuje aj systém na miešanie látky. Počas fermentácie sa na vrchu vytvorí tvrdá kôra a usadia sa ťažké častice. To všetko spolu zhoršuje proces tvorby plynu. Na udržanie homogénneho stavu spracovanej hmoty sú potrebné mixéry. Môžu byť mechanické alebo dokonca manuálne. Môžu byť spustené pomocou časovača alebo manuálne. Všetko závisí od toho, ako je bioplynová stanica vyrobená. Automatizovaný systém je drahší na inštaláciu, ale vyžaduje minimálnu pozornosť počas prevádzky.

Podľa typu lokality môže byť bioplynová stanica:

• Nadzemné.
• Polozapustené.
• Zapustené.

Zapustené sú nákladnejšie na inštaláciu - je potrebné veľké množstvo výkopových prác. Ale pri použití v našich podmienkach sú lepšie - je ľahšie organizovať izoláciu a náklady na vykurovanie sú nižšie.

Čo sa dá recyklovať

Bioplynová stanica je v podstate všežravá – spracovať sa dá akákoľvek organická hmota. Vhodný je akýkoľvek hnoj a moč, rastlinné zvyšky. Čistiace prostriedky, antibiotiká a chemikálie negatívne ovplyvňujú proces. Je vhodné minimalizovať ich príjem, pretože zabíjajú flóru, ktorá ich spracováva.

Hnoj dobytka sa považuje za ideálny, pretože obsahuje veľké množstvo mikroorganizmov. Ak na farme nie sú žiadne kravy, pri nakladaní bioreaktora je vhodné pridať trochu hnoja, aby sa substrát zaplnil požadovanou mikroflórou. Rastlinné zvyšky sa vopred rozdrvia a zriedia vodou. Rastlinné materiály a exkrementy sa miešajú v bioreaktore. Spracovanie tohto „plnenia“ trvá dlhšie, ale výstup áno správny režim, máme najvyššiu výťažnosť produktu.

Určenie polohy

Pre minimalizáciu nákladov na organizáciu procesu má zmysel umiestniť bioplynovú stanicu blízko zdroja odpadu – v blízkosti budov, kde sa chová hydina alebo zvieratá. Konštrukciu je vhodné vypracovať tak, aby k zaťaženiu dochádzalo gravitáciou. Zo stodoly alebo ošípaných môžete položiť potrubie na svahu, cez ktorý bude hnoj prúdiť gravitáciou do bunkra. To značne zjednodušuje údržbu reaktora a tiež odstraňovanie hnoja.

Najvhodnejšie je umiestniť bioplynovú stanicu tak, aby odpad z farmy mohol prúdiť samospádom

Budovy so zvieratami sa zvyčajne nachádzajú v určitej vzdialenosti od obytnej budovy. Vyrobený plyn preto bude potrebné previesť k spotrebiteľom. Položenie jedného plynového potrubia je však lacnejšie a jednoduchšie ako organizovanie linky na prepravu a nakladanie hnoja.

Bioreaktor

Na nádrže na spracovanie hnoja sú kladené pomerne prísne požiadavky:

Všetky tieto požiadavky na výstavbu bioplynovej stanice musia byť splnené, pretože zaisťujú bezpečnosť a vytvárajú bežné podmienky na spracovanie hnoja na bioplyn.

Z akých materiálov sa dá vyrobiť?

Odolnosť voči agresívnemu prostrediu je hlavnou požiadavkou na materiály, z ktorých môžu byť kontajnery vyrobené. Substrát v bioreaktore môže byť kyslý alebo zásaditý. V súlade s tým musí materiál, z ktorého je nádoba vyrobená, dobre znášať rôzne prostredia.

Nie veľa materiálov spĺňa tieto požiadavky. Prvá vec, ktorá vás napadne, je kov. Je odolný a dajú sa z neho vyrobiť nádoby akéhokoľvek tvaru. Dobrá vec je, že môžete použiť hotovú nádobu - nejakú starú nádrž. V tomto prípade bude výstavba bioplynovej stanice trvať veľmi málo času. Nevýhodou kovu je, že reaguje s chemicky aktívnymi látkami a začína kolabovať. Na neutralizáciu tejto nevýhody je kov potiahnutý ochranným povlakom.

Vynikajúcou možnosťou je nádoba bioreaktora vyrobená z polyméru. Plast je chemicky neutrálny, nehnije, nehrdzavie. Stačí si vybrať z materiálov, ktoré znesú mrazenie a zahriatie na poriadne vysoké teploty. Steny reaktora by mali byť hrubé, výhodne vystužené sklenenými vláknami. Takéto nádoby nie sú lacné, ale vydržia dlho.

Lacnejším variantom je bioplynová stanica s nádobou z tehál, betónových blokov, prípadne kameňa. Aby murivo vydržalo vysoké zaťaženie, je potrebné murivo vystužiť (v každých 3-5 radoch, v závislosti od hrúbky steny a materiálu). Po dokončení procesu výstavby steny, aby sa zabezpečila nepriepustnosť vody a plynu, je potrebná následná viacvrstvová úprava stien vo vnútri aj vonku. Steny sú omietnuté cementovo-pieskovou kompozíciou s prísadami (prísadami), ktoré poskytujú požadované vlastnosti.

Dimenzovanie reaktora

Objem reaktora závisí od zvolenej teploty spracovania hnoja na bioplyn. Najčastejšie sa volí mezofilný - je jednoduchší na údržbu a umožňuje možnosť denného prebíjania reaktora. Produkcia bioplynu po dosiahnutí normálneho režimu (asi 2 dni) je stabilná, bez rázov alebo poklesov (keď sú vytvorené normálne podmienky). V tomto prípade má zmysel vypočítať objem bioplynovej stanice v závislosti od množstva hnoja vytvoreného na farme za deň. Všetko sa ľahko vypočíta na základe priemerných štatistických údajov.

Rozklad hnoja pri mezofilných teplotách trvá od 10 do 20 dní. Podľa toho sa objem vypočíta vynásobením 10 alebo 20. Pri výpočte je potrebné vziať do úvahy množstvo vody, ktoré je potrebné na uvedenie substrátu do ideálneho stavu - jeho vlhkosť by mala byť 85-90%. Nájdený objem sa zvýši o 50%, pretože maximálne zaťaženie by nemalo presiahnuť 2/3 objemu nádrže - plyn by sa mal hromadiť pod stropom.

Napríklad na farme je 5 kráv, 10 ošípaných a 40 sliepok. V podstate 5 * 55 kg + 10 * 4,5 kg + 40 * 0,17 kg = 275 kg + 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Aby ste dostali kurací hnoj na vlhkosť 85 %, musíte pridať o niečo viac ako 5 litrov vody (to je ďalších 5 kg). Celková hmotnosť je 331,8 kg. Na spracovanie za 20 dní potrebujete: 331,8 kg * 20 = 6636 kg - asi 7 metrov kubických len na substrát. Nájdený údaj vynásobíme 1,5 (zvýšenie o 50%), dostaneme 10,5 kubických metrov. To bude vypočítaná hodnota objemu reaktora bioplynovej stanice.

Nakladacie a vykladacie poklopy vedú priamo do nádrže bioreaktora. Aby bol substrát rovnomerne rozložený po celej ploche, vyrábajú sa na opačných koncoch nádoby.

Pri hĺbkovej inštalácii bioplynovej stanice sa nakladacie a vykladacie potrubia približujú k telesu pod ostrým uhlom. Okrem toho by spodný koniec potrubia mal byť pod hladinou kvapaliny v reaktore. Tým sa zabráni vniknutiu vzduchu do nádoby. Na potrubiach sú tiež inštalované otočné alebo uzatváracie ventily, ktoré sú v normálnej polohe zatvorené. Otvárajú sa iba počas nakladania alebo vykladania.

Keďže hnoj môže obsahovať veľké úlomky (prvky steliva, steblá trávy atď.), potrubia s malým priemerom sa často upchajú. Preto na nakladanie a vykladanie musia mať priemer 20-30 cm Musia byť inštalované pred začatím prác na izolácii bioplynovej stanice, ale až po osadení nádoby na miesto.

Najpohodlnejší režim prevádzky bioplynovej stanice je s pravidelným nakladaním a vykladaním substrátu. Táto operácia sa môže vykonávať raz denne alebo raz za dva dni. Hnoj a ostatné zložky sa predbežne zhromažďujú v zásobnej nádrži, kde sa privedú do požadovaného stavu - rozdrvia, v prípade potreby navlhčia a premiešajú. Pre pohodlie môže mať táto nádoba mechanické miešadlo. Pripravený substrát sa naleje do prijímacieho poklopu. Ak umiestnite prijímaciu nádobu na slnko, substrát sa predhreje, čím sa znížia náklady na udržiavanie požadovanej teploty.

Hĺbku inštalácie prijímacej násypky je vhodné vypočítať tak, aby do nej odpad prúdil samospádom. To isté platí pre vykladanie do bioreaktora. Najlepší prípad je, ak sa pripravený substrát pohybuje gravitáciou. A uzávierka to pri príprave ohradí.

Na zabezpečenie tesnosti bioplynovej stanice musia mať poklopy na prijímacej násypke a vo vykladacom priestore tesniace gumové tesnenie. Čím menej vzduchu je v nádobe, tým čistejší bude plyn na výstupe.

Zber a odvoz bioplynu

Bioplyn sa z reaktora odvádza potrubím, ktorého jeden koniec je pod strechou, druhý je zvyčajne spustený do vodného uzáveru. Ide o nádobu s vodou, do ktorej sa odvádza vzniknutý bioplyn. Vo vodnom uzávere je druhé potrubie - je umiestnené nad hladinou kvapaliny. Vychádza do nej čistejší bioplyn. Na výstupe z ich bioreaktora je inštalovaný uzáver plynu. Najlepšia možnosť- guľovitý.

Aké materiály možno použiť na prepravu plynu? Pozinkované kovové rúry a plynové potrubia z HDPE alebo PPR. Musia zabezpečiť tesnosť, švy a spoje sa kontrolujú pomocou mydlovej peny. Celé potrubie je zostavené z rúr a tvaroviek rovnakého priemeru. Žiadne kontrakcie alebo expanzie.

Čistenie od nečistôt

Približné zloženie výsledného bioplynu je:

• metán - až 60%;
• oxid uhličitý - 35%;
• iné plynné látky (vrátane sírovodíka, ktorý dáva plynu nepríjemný zápach) - 5%.

Aby bol bioplyn bez zápachu a dobre horel, je potrebné z neho odstrániť oxid uhličitý, sírovodík, vodnú paru. Oxid uhličitý sa odstráni vo vodnom uzávere, ak sa na spodok zariadenia pridá hasené vápno. Takáto záložka sa bude musieť pravidelne meniť (akonáhle plyn začne horieť horšie, je čas ju zmeniť).

Sušenie plynu je možné vykonať dvoma spôsobmi - zhotovením vodných uzáverov v plynovode - vložením zakrivených úsekov do potrubia pod uzávery vody, v ktorých sa bude hromadiť kondenzát. Nevýhodou tejto metódy je potreba pravidelného vyprázdňovania vodného uzáveru - pri veľkom množstve zhromaždenej vody môže zablokovať priechod plynu.

Druhým spôsobom je inštalácia filtra so silikagélom. Princíp je rovnaký ako pri vodnom uzávere - plyn sa privádza do silikagélu a suší sa spod veka. Pri tomto spôsobe sušenia bioplynu sa musí silikagél pravidelne sušiť. Aby ste to dosiahli, musíte ho nejaký čas zohriať v mikrovlnnej rúre. Zahreje sa a vlhkosť sa odparí. Môžete ho naplniť a znova použiť.

Na odstránenie sírovodíka sa používa filter naplnený kovovými trieskami. Do kontajnera môžete naložiť staré kovové drôtenky. Čistenie prebieha presne rovnakým spôsobom: plyn sa dodáva do spodnej časti nádoby naplnenej kovom. Pri prechode sa zbavuje sírovodíka, zhromaždeného v hornej voľnej časti filtra, odkiaľ je vypúšťaný ďalším potrubím/hadicou.

Plynová nádrž a kompresor

Vyčistený bioplyn vstupuje do zásobníka - zásobníka plynu. Môže to byť zapečatené plastové vrecko alebo plastová nádoba. Hlavnou podmienkou je plynotesnosť, na tvare a materiáli nezáleží. Zásobník plynu uchováva zásobu bioplynu. Z neho sa pomocou kompresora privádza plyn pod určitým tlakom (nastaveným kompresorom) k spotrebiteľovi - do plynová pec alebo kotol. Tento plyn je možné použiť aj na výrobu elektriny pomocou generátora.

Na vytvorenie stabilného tlaku v systéme za kompresorom je vhodné nainštalovať prijímač - malé zariadenie na vyrovnávanie tlakových rázov.

Miešacie zariadenia

Aby bioplynová stanica fungovala normálne, je potrebné pravidelne premiešavať kvapalinu v bioreaktore. Tento jednoduchý proces rieši mnoho problémov:

• zmieša čerstvú časť nákladu s kolóniou baktérií;
• podporuje uvoľňovanie vyrobeného plynu;
• vyrovnáva teplotu kvapaliny, okrem teplejších a chladnejších oblastí;
• zachováva homogenitu podkladu, zabraňuje usadzovaniu alebo plávaniu niektorých zložiek.

Malá domáca bioplynová stanica má zvyčajne mechanické miešadlá, ktoré sú poháňané silou svalov. Vo veľkoobjemových systémoch môžu byť miešadlá poháňané motormi, ktoré sú aktivované časovačom.

Druhým spôsobom je miešanie kvapaliny prechodom časti vytvoreného plynu cez ňu. Na tento účel sa po výstupe z metanádrže nainštaluje odpalisko a časť plynu prúdi do spodnej časti reaktora, kde vystupuje cez rúrku s otvormi. Túto časť plynu nie je možné považovať za spotrebu, pretože stále opäť vstupuje do systému a v dôsledku toho končí v plynovej nádrži.

Tretím spôsobom miešania je pomocou fekálnych púmp načerpať substrát zo spodnej časti a nasypať ho hore. Nevýhodou tejto metódy je jej závislosť od dostupnosti elektrickej energie.

Vykurovací systém a tepelná izolácia

Bez zahrievania spracovanej kvapaliny sa budú množiť psychofilné baktérie. Proces spracovania v tomto prípade bude trvať 30 dní a výstup plynu bude malý. V lete, ak dôjde k tepelnej izolácii a predhrievaniu záťaže, je možné dosiahnuť teploty až 40 stupňov, kedy sa začína vývoj mezofilných baktérií, ale v zime je takáto inštalácia prakticky nefunkčná - procesy prebiehajú veľmi pomaly . Pri teplotách pod +5°C prakticky zamŕzajú.

Čo zohrievať a kam to umiestniť

Pre dosiahnutie najlepších výsledkov použite ohrev. Najracionálnejšie je ohrev vody z kotla. Kotol môže pracovať na elektrinu, tuhé alebo kvapalné palivo a môžete ho prevádzkovať aj na vyrobený bioplyn. Maximálna teplota, na ktorú je potrebné vodu zohriať, je +60°C. Teplejšie potrubia môžu spôsobiť prilepenie častíc na povrch, čím sa zníži účinnosť vykurovania.

Môžete tiež použiť priamy ohrev - vložte vykurovacie telesá, ale po prvé, je ťažké organizovať miešanie, po druhé, substrát sa prilepí na povrch, čím sa zníži prenos tepla, vykurovacie telesá sa rýchlo vypália

Bioplynová stanica môže byť vykurovaná klasickými vykurovacími radiátormi, jednoduchými rúrami stočenými do špirály alebo zváranými registrami. Je lepšie použiť polymérové ​​rúry - kovoplastové alebo polypropylénové. Vhodné sú aj vlnité rúrky z nehrdzavejúcej ocele, ktoré sa ľahšie inštalujú, najmä vo valcových vertikálnych bioreaktoroch, ale vlnitý povrch spôsobuje lepenie sedimentov, čo nie je dobré pre prenos tepla.

Aby sa znížila možnosť usadzovania častíc na výhrevných telesách, sú umiestnené v oblasti miešadla. Iba v tomto prípade musí byť všetko navrhnuté tak, aby sa mixér nemohol dotýkať rúr. Často sa zdá, že je lepšie umiestniť ohrievače na dno, ale prax ukázala, že kvôli usadeninám na dne je takéto vykurovanie neúčinné. Preto je racionálnejšie umiestniť ohrievače na steny metanádrže bioplynovej stanice.

Spôsoby ohrevu vody

V závislosti od spôsobu usporiadania potrubia môže byť vykurovanie vonkajšie alebo vnútorné. Pri vnútornej inštalácii je vykurovanie účinné, ale oprava a údržba ohrievačov nie je možná bez zastavenia a odčerpania systému. Preto sa osobitná pozornosť venuje výberu materiálov a kvalite spojov.

Vykurovanie zvyšuje produktivitu bioplynovej stanice a skracuje čas spracovania surovín

Ak sú ohrievače umiestnené zvonka, je potrebné viac tepla (náklady na ohrev obsahu bioplynovej stanice sú oveľa vyššie), pretože sa veľa tepla spotrebuje na vykurovanie stien. Systém je však vždy k dispozícii na opravu a vykurovanie je rovnomernejšie, pretože prostredie sa ohrieva od stien. Ďalšou výhodou tohto riešenia je, že miešadlá nemôžu poškodiť vykurovací systém.

Ako izolovať

Najprv sa na dno jamy naleje vyrovnávacia vrstva piesku, potom tepelne izolačná vrstva. Môže to byť hlina zmiešaná so slamou a expandovanou hlinkou, troskou. Všetky tieto zložky je možné zmiešať a naliať do samostatných vrstiev. Sú vyrovnané do horizontu a je inštalovaná kapacita bioplynovej stanice.

Boky bioreaktora môžu byť izolované modernými materiálmi alebo klasickými staromódnymi metódami. Jednou zo staromódnych metód je poťahovanie hlinou a slamou. Nanášajte v niekoľkých vrstvách.

Medzi moderné materiály patrí extrudovaná polystyrénová pena s vysokou hustotou, pórobetónové bloky s nízkou hustotou atď. Technologicky najvyspelejšie v tomto prípade polyuretánová pena (PPU), ale služby na jej aplikáciu nie sú lacné. Ale výsledkom je bezšvíková tepelná izolácia, ktorá minimalizuje náklady na vykurovanie. Existuje ďalší tepelnoizolačný materiál - penové sklo. Je to veľmi drahé v doskách, ale jeho štiepky alebo omrvinky stoja veľmi málo a z hľadiska charakteristík je takmer ideálny: neabsorbuje vlhkosť, nebojí sa mrazu, dobre toleruje statické zaťaženie a má nízku tepelnú vodivosť.