Krizės metu kiekvienas namo savininkas stengiasi sumažinti šildymo išlaidas. Tam naudojami alternatyvūs energijos šaltiniai. Viena iš naujųjų – biodujų gamyba, kurios gamybai naudojamas paprastas mėšlas. Biodujų gamykla leidžia ją gauti be didelių pastangų.

Įrenginius biodujoms gaminti galima įsigyti specializuotose įmonėse. Tačiau jei turite noro, galite jį susikurti patys. Tokios įrangos naudojimas leis taupyti energiją, kurių kaina kiekvienais metais tik didėja. Turėdami tokį įrenginį galėsite gauti ir savo reikmėms panaudoti pigią energiją, kurią ypač galėsite panaudoti savo namų šildymui.

Kam reikalingi įrengimai?

Ši įranga naudojama degioms dujoms gaminti iš biologinių žaliavų. Jų reikia visur, kur šios rūšies kuras naudojamas šilumai ir elektrai gaminti. Visų pirma, jų reikia ūkiuose, kuriuose susidaro didelis kiekis biologinių atliekų. Tokių įrenginių naudojimas leidžia padaryti gamybą be atliekų, be to, žymiai padidinti jos pelningumą.

Šiuo atveju išlaidos neįtraukiamos šilumos ir elektros energijos pirkimui. Naudodamos biodujų gamybos įrangą, gyvulininkystės įmonės gali perdirbti atliekas ir gaminti elektros energiją. Iš biodujų gaunama šiluminė energija gali būti naudojama patalpoms šildyti – ne tik gyvenamosioms, bet ir ūkinėms patalpoms. Šios rūšies kuras taip pat gali būti naudojamas elektrai gaminti.

Naudodami biodujų gamyklą galite gaminti elektros energiją, kurios perteklių galima parduoti rinkos kaina, taip mėšlą paverčiant pelnu. Tokią įrangą ypač pravartu naudoti stambius ūkius valdantiems ūkininkams. Jie gali įsigyti paruoštą stotį, kuri eksploatacijos metu gamins biodujas. Tačiau tokios įrangos, kuri gaminama gamyklose, kaina yra gana didelė. Tačiau mokėdami didelius pinigus gausite patikimą stotį, kuri, atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas, tarnaus ilgą laiką.

Jei nenorite išleisti daug pinigų įsigydami gamyklos stotį, galite praleisti laiką ir pastangas ir pastatyti tokį įrenginį savo rankomis. Norėdami jį sukurti, jums reikia turimų medžiagų, kurios užtikrina priimtiną įrangos kainą jūsų pačių sukurtai stočiai. Savarankiško įrenginio veikimas niekuo nesiskirs nuo gamykloje pagamintos įrangos. Kitas privalumas, kai patys sukuriate instaliaciją, yra tai, kad jums nereikia leisti pinigų specialus įrankis. Galite apsieiti su įprastu, kurį turi bet kuris meistras.

Biodujų susidarymo principas

Nusprendusiems sukurti biodujų gamybos įrenginį būtina žinoti šio energijos šaltinio technologiją. Biologinių masių apdorojimo procesas vyksta specialiame konteineryje. Jame aktyviai dalyvauja anaerobinės bakterijos.

Tam, kad prasidėtų biodujų gamybos procesas, jame būtina sukurti tam tikras sąlygas. Svarbiausia yra jame neturi būti oro. Šiuo atveju vyksta biomasės fermentacijos procesas. Jo trukmė labai priklauso nuo žaliavų kiekio, kuris naudojamas šiam kurui gaminti.

Fermentacijos metu susidaro dujų mišinys. Tai įeina:

• metanas – 60 %;
• rūgščių dujų – 35 proc.

Likę mišinyje esantys dujiniai komponentai sudaro 5%.

Taip susidaro dujos, kurios vėliau pašalinamos iš reaktoriaus, vyksta valymo procesas. Užbaigus jį galima naudoti pagal paskirtį.

Paslaugos ypatybės

Tokiu būdu apdorotos atliekos gali būti naudojamos kaip gera trąša. Gaminant biodujas, jos turi būti periodiškai pašalinamos iš bioreaktoriaus. Perdirbtas žaliavas galite dėti į laukus su daržovėmis. Jei esate ūkininkas arba turite prieigą prie gyvulininkystės įmonių, galite be problemų savo rankomis sukurti biodujų gamyklą. Biodujų gamyba bus pelninga tik tada, kai turėsite gyvulininkystės įmonių mėšlo ar kitų atliekų tiekimo šaltinį.

Bioreaktoriaus sukūrimas

Tinkamai sukurti bioreaktorių įmanoma tik žinant iš kokių dalių jis susideda?.

Bioreaktoriaus prietaisas

Paprasčiausias dizainas laikomas pagrindu. Tai nenumato tokių komponentų kaip:

• šildymas;
• prietaisas biomasei maišyti.

Konstrukcija apima reaktorių, kuris taip pat žinomas kaip viryklė. Jo dėka apdorojamas mėšlas. Be to, bioreaktoriuje yra bunkeris. Jis naudojamas organinėms atliekoms įkelti į reaktorių. Kad būtų patogu įpilti mėšlo, projektuojant šią įrangą reikia įrengti įėjimo liuką. Vandens sandariklis taip pat būtų gera idėja. O tam, kad būtų galima iškrauti atliekas žaliavas, reikia prie konstrukcijos pridėti vamzdį. Jis taip pat bus naudojamas už biodujų šalinimą iš gamyklos.

Pagrindiniai darbai

Padaryti tokį dizainą savo rankomis yra gana paprasta. Prieš pradėdami dirbti, turite pasirinkti vietą svetainėje, kurioje kursite bioreaktorių. Ten bus gaminamas armuotas konteineris, kurio išdėstymo pagrindas bus betoninis paviršius.

Laivas, kuris bus sukurtas vėliau, veiks kaip bioreaktorius. Prie instaliacijos pagrindo turi būti įrengtos skylės, per kurią bus pašalintos žaliavos, kurios buvo apdorotos. Skylė turi būti padaryta taip, kad ją būtų galima sandariai uždaryti. To reikia dėl to, kad bioreaktoriaus mėšlui perdirbti efektyvumas užtikrinamas tik absoliutaus sandarumo sąlygomis.

Norint teisingai apskaičiuoti betono dirbtuvių matmenis, būtina atsižvelgti į perdirbimui vienu metu naudojamų organinių atliekų kiekį. Norėdami tai padaryti, prieš pradedant darbą reikia pasidomėti, kiek žaliavos kasdien atsiras ūkyje ar privačioje sodyboje. Tačiau neturėtumėte taupyti rezervuaro, nes norint, kad bioreaktorius veiktų visiškai, bakas turi būti užpildytas iki dviejų trečdalių turimo tūrio.

Paprasčiausias bioreaktoriaus gamybos variantas yra naudojant įprastą statinę. Tokiu atveju diegimas veiks pagal šį principą:

Organinėms atliekoms patekus į bioreaktoriaus rezervuarą, kuris yra giliai žemėje, prasideda fermentacijos procesas. Dėl to išsiskiria biodujos.

Konteinerių gamybos ypatumai

Biodujų gamyklos gali būti gaminamos nedideliais kiekiais, kad būtų galima apdoroti nedidelius kiekius organinių atliekų. Puikus pasirinkimas būtų naudoti ne gelžbetoninį baką, o plieninį konteinerį, kuris gali būti statinė.

Jei nuspręsite naudoti šią parinktį, rinkdamiesi metalo gaminį turite atsižvelgti į šiuos dalykus.

Visų pirma reikėtų atkreipti dėmesį atkreipkite dėmesį į suvirinimo siūles. Jie turi būti patvarūs ir užtikrinti gaminių sandarumą. Jei bioreaktoriui sukurti pasirinkote mažos talpos statinę, tuomet nereikėtų tikėtis, kad jos veikimo metu pagaminamų dujų kiekis bus didelis. Energijos išeiga daugiausia priklausys nuo organinių atliekų masės, tuo pačiu metu apdorojamų reaktoriuje. Taigi, norint gauti 100 kub. m biodujų, reikia perdirbti mėšlą 1t.

„Pasidaryk pats“ šildymo sistema biodujų gamykloje

Savarankiškai pagamintas biodujų įrenginys bus efektyviausias gaminant biodujas, jei jame bus įrengtas šildymas. Tai pagreitins biomasės fermentacijos procesą. Jei įranga naudojama pietiniuose regionuose, tada nereikia šildyti. Fermentacijos procesų suaktyvėjimą užtikrina lauko oro temperatūra.

Tačiau jei gyvenate vietovėje, kurioje yra šaltas klimatas, šildydami žiemą galėsite pagaminti gana daug dujų. Turėtumėte žinoti, kad esant 38 laipsnių Celsijaus fermentacijos temperatūrai, šis procesas prasideda. Todėl būtina užtikrinti, kad temperatūra bunkeryje nenukristų žemiau šios žymos. Šiuo atveju biodujų gamybos procesas vyks bioreaktoriuje.

Įrenginio įrengimo šildymu būdai

Įrengti šildymą bioreaktoriuje galima keliais būdais.

Jei šildymui organizuoti naudosite automatizuotas sistemas, tada į reaktorių patekus šaltai biomasei, įrenginys įsijungs be jūsų pagalbos. Kai žaliava sušils iki nustatytos temperatūros, šildymo sistema išsijungs.

Norint savo rankomis pasidaryti kokybišką biodujų gamyklą, būtina dar prieš pradedant darbą paruošti brėžinius, į kuriuos būtina atsižvelgti atliekant darbus. Šildymo elementus galima montuoti į karšto vandens boilerius, todėl reikia pasirūpinti reikiamos dujų įrangos įsigijimu.

Siekdami padidinti gaminamų biodujų kiekį, be šildymo, savo instaliacijoje galite įrengti ir biomasės maišymo įrenginį. Norėdami tai padaryti, turėsite praleisti šiek tiek laiko ir sukurti įrenginį, kuris veiktų taip pat, kaip ir įprastas buitinis maišytuvas. Jis bus varomas velenu. Pastarasis turi būti išneštas per dangtelio skylutes.

Išvesties sistemos projektavimas

Kai pats statai biodujų gamyklą, neišsiversi nesukūręs biodujų šalinimo sistemos. Norėdami tai padaryti, įrangos konstrukcijoje būtina įrengti specialią skylę. Geriausia tai padaryti dangtelio viršuje. Pastarasis turėtų gerai uždarykite baką. Kad susidarančios biodujos nesusimaišytų su oru, paruoštas dujas būtina pašalinti per vandens sandariklį.

Išvada

Jei esate ūkio savininkas, tuomet nuolat susidaro didelis kiekis organinių atliekų. Daugelis žmonių jas naudoja kaip trąšas laukuose. Tačiau jie gali būti naudojami siekiant didesnės naudos sau. Mėšlas gali būti naudojamas šilumai ir elektrai gaminti. Tam būtina įrengti biodujų gamyklą. Jame apdorojamas mėšlas ir gamina biodujas. Jį galite įsigyti iš specializuotų įmonių be jokių problemų. Tačiau tokių stočių kaina yra gana didelė. Norėdami sumažinti išlaidas, galite tai padaryti patys.

Juo apdorojant mėšlą ir kitas organines atliekas galima gauti kuro, kuriuo galima šildyti namus, taip pat patalpas, kuriose laikomi gyvūnai. Tai sumažins jų priežiūros išlaidas iki minimumo, o gamyba taps pelningesnė.

Savo rankomis pasigaminti biodujų nėra sunku, su tuo puikiai susidoros net pradedantysis. Kiekvienas gali susikurti biodujas pats. Tam nereikia specialių žinių ar specialių įgūdžių atsinaujinančių energijos šaltinių srityje. Jei kiekvienas žmogus galvos apie jį supantį pasaulį, aplinkos padėtis Žemėje gerokai pagerės.

• • Kaip gauti dujų iš mėšlo
  • Biodujų gamyba namuose
  • Kodėl ūkininkavimui reikalinga biodujų gamykla?
  • Efektyvaus ūkininkavimo klausimas: kaip teisingai gauti metano
  • „Pasidaryk pats“ biodujų gamykla (vaizdo įrašas)

Mėšlo dujos yra realybė. Iš tikrųjų jo galima gauti iš mėšlo, kuris kažkaip patręšia žemę. Bet jūs galite išleisti jį į apyvartą ir gauti tikrų dujų.

Norint savo rankomis gauti dujas iš mėšlo namuose, naudojamas ūkio biodujų įrenginys. Gamtines dujas galite gaminti naudodami katilą tiesiai ūkyje. Taip gamina daugelis ūkininkų. Tam nereikia pirkti specialaus kuro. Pakanka natūralių žaliavų.

Bioreaktoriuje turi būti nuo 1 iki 8-10 kubinių metrų. privačios gamybos atliekos, vištų mėšlas. Gaminant ir perdirbant žaliavas tokio tūrio įrenginiu bus galima apdoroti daugiau nei 50 kg mėšlo. Norint atlikti biodujų instaliaciją, reikėtų susirasti brėžinius, pagal kuriuos gaminama įranga, taip pat reikia schemos.

Biodujų galima gauti naudojant mėšlą, kuriuo tręšiama žemė.

Montavimas atliekamas keliais etapais:

Žaliavų maišymas;

Šildymas;

Biodujų išleidimas.

Naminis įrenginys leis per trumpą laiką gauti dujų iš mėšlo. Jį galite surinkti patys, turėdami diagramas ir brėžinius. Šilumos generatoriui galite rinktis boilerius vandens šildymui. Norint surinkti dujas vietoje, reikalingas dujų bakas. Jis surenka ir kaupia dujas.

Atminkite, kad nešvarumus ir šiukšles rezervuare reikia retkarčiais išvalyti.

Dujų iš mėšlo galite gauti naudodami biodujų gamyklą. Galite suprojektuoti patys. Nustatykite perdirbamos žaliavos tūrį, pasirinkite tinkamą indą, kuriame žaliavos bus apdorojamos ir maišomos – taip susidaro biokure esančio metano prisotintos dujos.

Biodujų gamyba namuose

Egzistuoja stereotipas, kad biodujų galima gauti tik specializuotose pramonės šakose ir ūkiuose. Tačiau taip nėra. Šiandien biodujas galite pasigaminti namuose.

Biodujos – tai įvairių dujų, susidarančių irstant organinėms medžiagoms, derinys. Verta žinoti, kad biodujos yra degios. Jis lengvai užsidega nuo švarios liepsnos.

Biodujų gamybos namuose pranašumas yra tas, kad jas galima lengvai gauti neperkant brangios įrangos

Pažymėkime biodujų įrengimo namuose privalumus:

1. Gaminti biodujas be brangios įrangos;
2. Alternatyvios energijos naudojimas;
3. Natūralios ir laisvos žaliavos mėšlo arba augalų pavidalu;
4. Rūpinimasis aplinka.

Turėti biodujų įrenginį namuose yra pelningas verslas vasarnamio savininkui. Tokiam įrengimui atlikti reikia nedidelių pinigų: dviejų 200 litrų statinių, 50 litrų statinės, kanalizacijos vamzdžių, dujų žarnos ir čiaupo.

Kaip matote, norint atlikti montavimą patiems, net nereikia pirkti papildomų įrankių. Beveik visada vasarnamių savininkų ūkiuose galima rasti statinių, čiaupų, žarnų ir vamzdžių. Dujų generatorius yra rūpestis aplinkai, taip pat jūsų galimybė naudoti alternatyvų energijos ir kuro šaltinį.

Kodėl ūkininkavimui reikalinga biodujų gamykla?

Kai kurie ūkininkai, vasarotojai, privačių namų savininkai nemato reikalo statyti biodujų įrenginio. Iš pirmo žvilgsnio tai tiesa. Tačiau tada, kai savininkai mato visus privalumus, klausimas, ar reikia tokio įrengimo, išnyksta.

Pirmoji akivaizdi priežastis ūkyje įrengti biodujų elektrinę – gauti elektros ir šildymo, tai leis už elektrą mokėti mažiau.

Naudoti savo energiją kainuoja pigiau, nei mokėti ją tiekti ūkiui.

Kita pagrindinė priežastis, kodėl reikia sukurti įrenginį, yra visiško gamybos ciklo be atliekų organizavimas. Kaip įrenginio žaliavas naudojame mėšlą arba kraiką. Po apdorojimo gauname naujų dujų.

Daugelis ūkių nori naudoti biodujų gamyklą, nes tai žymiai taupo energiją ir dujas

Trečioji priežastis, palanki biodujų jėgainei – efektyvus jos perdirbimas ir poveikis aplinkai.

3 biodujų jėgainės privalumai:

• Energijos generavimas, kad šeimos ūkis veiktų;
• Viso ciklo organizavimas;
• Efektyvus žaliavų panaudojimas.

Įrenginys jūsų ūkyje rodo jūsų efektyvumą ir rūpestį aplinka. Biogeneratoriai sutaupo didžiulę pinigų sumą, užtikrinančią gamybą be atliekų, efektyvų išteklių ir žaliavų paskirstymą, bet ir visišką jūsų apsirūpinimą.

Efektyvaus ūkininkavimo klausimas: kaip teisingai gauti metano

Metanas yra pagrindinis biodujų komponentas. Pačios biodujos yra įvairių dujų mišinys. Tarp jų metanas yra svarbiausias.

Metano gamybai įtakos turi aplinka, žaliavų kokybė ir kiti veiksniai

Pabrėžkime veiksnius, turinčius įtakos metano gamybai:

• Aplinka;
• Aukštos kokybės žaliavos;
• Žaliavų maišymo dažnis montavimo bake.

Indelyje esančias žaliavas reikia maišyti šakute bent kartą per dieną, geriausia – šešis kartus.

Metano gamyba yra tiesiogiai susijusi su biodujų gamyba. Kuo geriau apdorosite biodujų gamybos procesą, tuo geresnę biodujų kokybę gausite išeinant. Norėdami tai padaryti, turite naudoti tik aukštos kokybės žaliavas, stebėti vietą, kurioje yra įrenginys, ir sumaišyti bako turinį. Tada metaną gausite teisingai.

„Pasidaryk pats“ biodujų gamykla (vaizdo įrašas)

Atsiranda vis daugiau pirminės aplinkos išsaugojimo šalininkų. Jokių teršalų ar taršos. Biodujų jėgainės išsprendžia šią problemą. Be to, biodujų jėgainės savininkas asmeniškai gauna tiesioginę piniginę naudą iš jos naudojimo.

Tarp svarbių mūsų gyvenimo komponentų didelę reikšmę turi energijos ištekliai, kurių kainos kyla kone kas mėnesį. Kiekvienas žiemos sezonas daro skylę šeimų biudžetuose, priversdamas patirti šildymo išlaidas, taigi ir kurą krosnims ir šildymo katilams. Bet ką daryti, juk elektra, dujos, anglis ar malkos kainuoja, o kuo toliau nuo pagrindinių energetikos magistralių bus mūsų namai, tuo brangiau kainuos šildymas... Tuo tarpu alternatyvus šildymas, nepriklausomas nuo jokių tiekėjų ir tarifų , galima statyti ant biodujų, kurių gavybai nereikia nei geologinių tyrinėjimų, nei gręžinių gręžimo, nei brangios siurbimo įrangos.

Biodujų galima gauti beveik namų sąlygomis, patiriant minimalias, greitai atsiperkančias išlaidas – dauguma atsakymų šiuo klausimu yra šiame straipsnyje.

Biodujų šildymas – istorija

Susidomėjimas degiosiomis dujomis, susidariusiomis pelkėse šiltuoju metų laiku, kilo tarp mūsų tolimų protėvių – pažangios Indijos, Kinijos, Persijos ir Asirijos kultūros eksperimentavo su biodujomis daugiau nei prieš 3 tūkst. Tais pačiais senovės laikais genčių Europoje švabai alemanai pastebėjo, kad pelkėse išsiskiriančios dujos gerai dega – jomis šildydavo savo trobesius, tiekdami dujas odiniais vamzdžiais ir degindami jas židiniuose. Švabai biodujas laikė „drakonų kvėpavimu“, kurie, jų manymu, gyvena pelkėse.

Praėjus šimtmečiams ir tūkstantmečiams, biodujos patyrė antrąjį atradimą – XVII ir XVIII amžiuje į tai iškart atkreipė dėmesį du Europos mokslininkai. Garsus savo laikų chemikas Janas Baptista van Helmontas nustatė, kad skaidant bet kokią biomasę susidaro degios dujos, o garsus fizikas ir chemikas Alessandro Volta nustatė tiesioginį ryšį tarp biomasės kiekio, kuriame vyksta irimo procesai, ir kiekio. išleistų biodujų. 1804 m. anglų chemikas Johnas Daltonas atrado metano formulę, o po ketverių metų anglas Humphry Davy atrado ją kaip pelkių dujų dalį XIX amžiuje Anglijos miesto Ekseterio vieno rajono gatvėse buvo apšviestos dujos, gautos iš nuotekų kolektoriaus.

XX amžiuje Antrojo pasaulinio karo sukeltas energijos poreikis privertė europiečius ieškoti alternatyvių energijos šaltinių. Biodujų gamyklos, kuriose iš mėšlo buvo gaminamos dujos, paplito Vokietijoje ir Prancūzijoje, iš dalies ir Rytų Europoje. Tačiau po antihitlerinės koalicijos šalių pergalės biodujos buvo pamirštos – elektra, gamtinės dujos ir naftos produktai visiškai patenkino pramonės ir gyventojų poreikius.

Šiandien požiūris į alternatyvius energijos šaltinius kardinaliai pasikeitė – jie tapo įdomūs, nes įprastų energijos išteklių kaina kasmet didėja. Iš esmės biodujos yra tikras būdas išvengti tarifų ir sąnaudų už klasikinius energijos šaltinius, gauti savo kuro šaltinį bet kokiam tikslui ir pakankamais kiekiais.

Daugiausia biodujų jėgainių sukurta ir eksploatuojama Kinijoje: 40 mln. vidutinės ir mažos galios elektrinių, pagaminamo metano kiekis – apie 27 mlrd. m3 per metus.

Biodujos – kas tai

Tai yra dujų mišinys, kurį daugiausia sudaro metanas (50–85%), anglies dioksidas (15–50%) ir kitos dujos daug mažesniais procentais. Biodujas gamina trijų tipų bakterijų, maitinančių biomase, komanda – hidrolizės bakterijos, gaminančios maistą rūgštis formuojančioms bakterijoms, kurios savo ruožtu aprūpina maistą metaną gaminančioms bakterijoms, kurios formuoja biodujas.

Pirminės organinės medžiagos (pavyzdžiui, mėšlo), kurios produktas bus biodujos, fermentacija vyksta nepatekus į išorinę atmosferą ir vadinama anaerobine. Dar vienas tokios fermentacijos produktas, vadinamas komposto humusu, puikiai žinomas kaimo gyventojams, kurie juo tręšia laukus ir daržus, tačiau komposto krūvose pagamintos biodujos ir šiluminė energija dažniausiai nepanaudojama – ir veltui!

Kokie veiksniai lemia didesnio metano kiekio biodujų išeigą?

Visų pirma, tai priklauso nuo temperatūros. Kuo aukštesnė jų aplinkos temperatūra, tuo didesnis organines medžiagas fermentuojančių bakterijų aktyvumas esant minusinei temperatūrai, rūgimas sulėtėja arba visai sustoja. Dėl šios priežasties biodujos dažniausiai gaminamos Afrikos ir Azijos šalyse, esančiose subtropikuose ir tropikuose. Rusijos klimato sąlygomis biodujų gamybai ir visiškam perėjimui prie jų kaip alternatyvaus kuro prireiks bioreaktoriaus šilumos izoliacijos ir šilto vandens įvedimo į organinių medžiagų masę, kai išorinės atmosferos temperatūra nukris žemiau nulio į bioreaktorių patalpinta organinė medžiaga turi būti biologiškai skaidi, būtina įvesti, kad jose yra didelis vandens kiekis – iki 90% organinės medžiagos masės. Svarbus dalykas bus organinės aplinkos neutralumas, tai, kad jos sudėtyje nėra komponentų, kurie neleidžia vystytis bakterijoms, pavyzdžiui, valymo ir ploviklių bei bet kokių antibiotikų. Biodujų galima gauti iš beveik bet kokių ūkinės ir augalinės kilmės atliekų, nuotekų, mėšlo ir kt.

Organinių medžiagų anaerobinės fermentacijos procesas geriausiai veikia, kai pH reikšmė yra 6,8-8,0 ribose – didelis rūgštingumas sulėtins biodujų susidarymą, nes bakterijos bus užimtos vartodamos rūgštis ir gamindamos anglies dioksidą, kuris neutralizuoja rūgštingumą.

Azoto ir anglies santykis bioreaktoriuje turi būti skaičiuojamas nuo 1 iki 30 – tokiu atveju bakterijos gaus joms reikalingą anglies dvideginio kiekį, o metano kiekis biodujose bus didžiausias.

Geriausias biodujų su pakankamai dideliu metano kiekiu išeiga pasiekiama, jei fermentuojamoje organinėje medžiagoje temperatūra yra 32-35 °C, esant žemesnei ir aukštesnei temperatūrai, didėja anglies dvideginio kiekis biodujose ir jų kokybė mažėja. Bakterijos, gaminančios metaną, skirstomos į tris grupes: psichofilinės, efektyvios esant temperatūrai nuo +5 iki +20 °C; mezofiliniai, jų temperatūros diapazonas yra nuo +30 iki +42 °C; termofilinis, veikiantis režimu nuo +54 iki +56 °C. Biodujų vartotojui didžiausią susidomėjimą kelia mezofilinės ir termofilinės bakterijos, kurios fermentuoja organines medžiagas su didesniu dujų išeiga.

Mezofilinė fermentacija yra mažiau jautri temperatūros pokyčiams pora laipsnių nuo optimalaus temperatūros diapazono ir reikalauja mažiau energijos organinėms medžiagoms šildyti bioreaktoriuje. Jo trūkumai, lyginant su termofiline fermentacija, yra mažesnė dujų išeiga, ilgesnis pilno organinio substrato apdorojimo laikotarpis (apie 25 dienas), o susidariusioje suirusioje organinėje medžiagoje gali būti kenksmingos floros, nes žema temperatūra bioreaktoriuje neužtikrina 100% sterilumo.

Pakėlus ir palaikant termofilinėms bakterijoms priimtino lygio reaktoriaus vidaus temperatūrą, bus užtikrintas didžiausias biodujų išeigas, visiška organinių medžiagų fermentacija įvyks per 12 dienų, organinio substrato skilimo produktai yra visiškai sterilūs. Neigiamos charakteristikos: temperatūros pokytis 2 laipsniais už termofilinėms bakterijoms priimtino diapazono sumažins dujų išeigą; didelis šildymo poreikis, dėl to – nemažos energijos sąnaudos.

Bioreaktoriaus turinys turi būti maišomas du kartus per dieną, kitaip ant jo paviršiaus susidarys pluta, kuri sudarys barjerą biodujoms. Be jo pašalinimo, maišymas leidžia suvienodinti temperatūrą ir rūgštingumą organinės masės viduje Nepertraukiamo ciklo bioreaktoriuose didžiausias biodujų kiekis gaunamas tuo pačiu metu iškraunant fermentaciją patyrusias organines medžiagas ir įkraunant tūrį. naujos organinės medžiagos kiekis, lygus iškrautam tūriui. Mažo tūrio bioreaktoriuose, kurie paprastai naudojami vasarnamiuose, kiekvieną dieną reikia išgauti ir įvesti organinių medžiagų, kurių tūris yra maždaug 5% vidinio fermentacijos kameros tūrio.

Biodujų išeiga tiesiogiai priklauso nuo į bioreaktorių dedamo organinio substrato tipo (vidutiniai duomenys vienam kg sauso substrato masės pateikti žemiau):

1. iš arklių mėšlo gaunama 0,27 m3 biodujų, metano kiekis 57 %;
2. iš galvijų mėšlo gaunama 0,3 m3 biodujų, metano kiekis 65 %;
3. iš šviežio galvijų mėšlo gaunama 0,05 m3 biodujų su 68 % metano;
4. vištienos mėšlas - 0,5 m3, metano kiekis jame bus 60%;
5. kiaulienos mėšlas - 0,57 m3, metano dalis bus 70%;
6. avių mėšlas - 0,6 m3, kuriame metano kiekis 70 %;
7. kviečių šiaudai - 0,27 m3, su 58% metano;
8. kukurūzų šiaudai - 0,45 m3, metano kiekis 58%;
9. žolė - 0,55 m3, su 70% metano;
10. medienos lapija - 0,27 m3, metano dalis 58%;
11. riebalų - 1,3 m3, metano kiekis 88%.

Biodujų gamyklos

Šie įrenginiai susideda iš šių pagrindinių elementų – reaktoriaus, organinių medžiagų pakrovimo bunkerio, biodujų išleidimo angos ir fermentuotų organinių medžiagų iškrovimo bunkerio.

Pagal konstrukcijos tipą biodujų jėgainės yra šių tipų:

• nekaitinant ir nemaišant fermentuotų organinių medžiagų reaktoriuje;
• nekaitinant, bet maišant organinę masę;
• su kaitinimu ir maišymu;
• su kaitinimu, su maišymu ir įrenginiais, kurie leidžia kontroliuoti ir valdyti fermentacijos procesą.

Pirmojo tipo biodujų gamykla tinka mažam ūkiui ir skirta psichofilinėms bakterijoms: vidinis bioreaktoriaus tūris 1-10 m3 (per dieną apdorojama 50-200 kg mėšlo), minimali įranga, susidarančių biodujų nėra. saugomas – iš karto patenka į jį vartojančią buitinę techniką. Šis įrenginys gali būti naudojamas tik pietiniuose regionuose, jis skirtas 5–20 ° C vidaus temperatūrai.

Fermentuotų (fermentuotų) organinių medžiagų pašalinimas atliekamas kartu su naujos partijos pakrovimu, gabenimas į konteinerį, kurio tūris turi būti lygus arba didesnis už vidinį bioreaktoriaus tūrį. Talpyklos turinys laikomas jame, kol patenka į tręštą dirvą. Antrojo tipo konstrukcija taip pat skirta mažiems ūkiams, jo produktyvumas yra šiek tiek didesnis nei pirmojo tipo biodujų gamyklų - jame yra maišymo įrenginys su rankine arba mechanine pavara.

Trečiojo tipo biodujų jėgainėse, be maišymo įrenginio, įrengtas ir priverstinis bioreaktoriaus šildymas, karšto vandens katilas veikia biodujų gamykloje pagamintu alternatyviu kuru. Metano gamybą tokiuose įrenginiuose vykdo mezofilinės ir termofilinės bakterijos, priklausomai nuo šildymo intensyvumo ir temperatūros lygio reaktoriuje.

Paskutinis biodujų įrenginių tipas yra sudėtingiausias ir skirtas keliems biodujų vartotojams. Įrenginių konstrukcijoje yra elektrinis kontaktinis slėgio matuoklis, apsauginis vožtuvas, karšto vandens katilas, kompresorius (pneumatinis organinių medžiagų maišymas); imtuvas, dujų bakas, dujų reduktorius, išvadas biodujoms pakrauti į transportą. Šie įrenginiai veikia nuolat, dėl tiksliai reguliuojamo šildymo leidžia nustatyti bet kurią iš trijų temperatūros sąlygų, o biodujų parinkimas atliekamas automatiškai.

„Pasidaryk pats“ biodujų gamykla

Biodujų gamyklose gaminamų biodujų šilumingumas yra maždaug 5500 kcal/m3, tai yra šiek tiek mažesnis už gamtinių dujų kaloringumą (7000 kcal/m3). Norint apšildyti 50 m2 gyvenamojo namo ir valandai naudoti keturių degiklių dujinę viryklę, vidutiniškai reikės 4 m3 biodujų.

Rusijos rinkoje siūlomos pramoninės biodujų gamyklos kainuoja nuo 200 000 rublių. - nepaisant akivaizdžiai didelių sąnaudų, verta paminėti, kad šios instaliacijos yra tiksliai paskaičiuotos pagal pakrauto organinio pagrindo tūrį ir jiems taikomos gamintojo garantijos.

Jei norite patys susikurti biodujų gamyklą, tada daugiau informacijos jums!

Bioreaktoriaus forma

Geriausia forma jam būtų ovali (kiaušinio formos), tačiau tokį reaktorių pastatyti itin sunku. Cilindrinį bioreaktorių, kurio viršutinė ir apatinė dalys pagamintos kūgio arba puslankiu, bus lengviau suprojektuoti. Kvadratiniai arba stačiakampiai plytų ar betono reaktoriai bus neefektyvūs, nes... Laikui bėgant kampuose juose susidarys įtrūkimai, atsirandantys dėl substrato slėgio, kampuose kaupsis sukietėjusios organinės medžiagos fragmentai, trukdantys fermentacijos procesui Plieninės bioreaktorių talpos yra sandarios, atsparios aukštam slėgiui ir juos statyti nėra taip sunku. Jų trūkumas yra mažas atsparumas rūdijimui, juos reikia padengti apsaugine danga, pavyzdžiui, derva, padengti vidines sienas. Plieninio bioreaktoriaus išorinis paviršius turi būti kruopščiai nuvalytas ir nudažytas dviem sluoksniais.

Bioreaktorių talpyklos, pagamintos iš betono, plytų ar akmens, iš vidaus turi būti kruopščiai padengtos dervos sluoksniu, kuris užtikrintų efektyvų vandens ir dujų nepralaidumą, atlaikytų apie 60 °C temperatūrą, vandenilio sulfido ir organinių rūgščių agresiją. Be dervos, norint apsaugoti vidinius reaktoriaus paviršius, galite naudoti parafiną, praskiestą 4% variklinės alyvos (naujo) arba žibalo ir pašildytą iki 120-150 ° C - bioreaktoriaus paviršiai turi būti kaitinami degikliu. prieš dengiant jas parafino sluoksniu.

Kurdami bioreaktorių galite naudoti plastikinius indus, kurie nėra jautrūs rūdims, o tik kietą plastiką su pakankamai tvirtomis sienelėmis. Minkštą plastiką galima naudoti tik šiltuoju metų laiku, nes... Prasidėjus šaltiems orams bus sunku prie jo pritvirtinti izoliaciją, o jos sienos nėra pakankamai tvirtos. Plastikiniai bioreaktoriai gali būti naudojami tik organinių medžiagų psichofilinei fermentacijai.

Bioreaktoriaus vieta

Jo išdėstymas planuojamas atsižvelgiant į laisvą plotą tam tikroje aikštelėje, pakankamą atstumą nuo gyvenamųjų pastatų, atstumą nuo atliekų šalinimo aikštelės, nuo gyvūnų laikymo aikštelių ir kt. Antžeminio, visiškai ar iš dalies panardinamo bioreaktoriaus planavimas priklauso nuo gruntinio vandens lygio, organinio substrato įvedimo ir pašalinimo į reaktoriaus rezervuarą patogumo. Optimaliausia būtų reaktoriaus indą pastatyti žemiau žemės lygio – taupoma organinio substrato įvedimo į reaktoriaus baką įranga, žymiai padidinama šilumos izoliacija, kuriai galima panaudoti nebrangias medžiagas (šiaudus, molį).

Bioreaktorių įranga

Reaktoriaus rezervuare turi būti įrengtas liukas, kuriuo būtų galima atlikti remonto ir priežiūros darbus. Tarp bioreaktoriaus korpuso ir liuko dangčio būtina pakloti guminę tarpinę arba sandariklio sluoksnį. Neprivaloma, bet itin patogu bioreaktoriuje įrengti temperatūros, vidinio slėgio ir organinio substrato lygio jutiklį.

Bioreaktoriaus šilumos izoliacija

Jo nebuvimas neleis biodujų jėgainei dirbti ištisus metus, tik šiltuoju metų laiku. Užkastam arba pusiau užkastam bioreaktoriui izoliuoti naudojamas molis, šiaudai, sausas mėšlas ir šlakas. Izoliacija klojama sluoksniais – įrengiant palaidotą reaktorių, duobė padengiama PVC plėvelės sluoksniu, kuris neleidžia šilumą izoliuojančiai medžiagai tiesiogiai liestis su gruntu. Prieš įrengiant bioreaktorių, ant duobės dugno supilami šiaudai su paklota PVC plėvele, ant jos uždedamas molio sluoksnis, tada dedamas bioreaktorius. Po to visos laisvos vietos tarp reaktoriaus rezervuaro ir PVC plėvele išklotos pamatų duobės beveik iki rezervuaro galo užpildomos šiaudais, o ant 300 mm sluoksnio užpilamas molio sluoksnis, sumaišytas su šlaku.

Organinio substrato pakrovimas ir iškrovimas

Pakrovimo į bioreaktorių ir iškrovimo iš jo vamzdžių skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 300 mm, kitaip jie užsikimš. Siekiant palaikyti anaerobines sąlygas reaktoriaus viduje, kiekviename iš šių vamzdžių turi būti sumontuoti sraigtiniai arba pusiau atsukami vožtuvai. Bunkerio, skirto tiekti organines medžiagas, tūris, priklausomai nuo biodujų gamyklos tipo, turi būti lygus paros įvestų žaliavų kiekiui. Tiekimo bunkeris turi būti saulėtoje bioreaktoriaus pusėje, nes tai padės padidinti temperatūrą įterptame organiniame substrate, pagreitins fermentacijos procesus. Jei biodujų gamykla yra tiesiogiai prijungta prie ūkio, tada bunkerį reikia pastatyti po jo konstrukcija, kad organinis substratas patektų į jį veikiamas gravitacijos.

Vamzdynai organinio substrato pakrovimui ir iškrovimui turi būti išdėstyti priešingose ​​bioreaktoriaus pusėse – tokiu atveju įvesties žaliavos pasiskirstys tolygiai, o fermentuotos organinės medžiagos bus lengvai pašalinamos veikiamos gravitacinių jėgų ir masės. šviežio substrato. Skylės ir vamzdyno, skirto organinėms medžiagoms pakrauti ir iškrauti, įrengimas turi būti baigtas prieš įrengiant bioreaktorių įrengimo vietoje ir prieš dedant ant jo šilumos izoliacijos sluoksnius. Bioreaktoriaus vidinio tūrio sandarumas pasiekiamas dėl to, kad substrato pakrovimo ir iškrovimo vamzdžių įvadai yra ūmiu kampu, o skysčio lygis reaktoriaus viduje yra aukštesnis nei vamzdžio įėjimo taškai - blokuoja hidraulinis sandariklis. oro patekimas.

Lengviausia įvesti naują ir pašalinti fermentuotą organinę medžiagą perpildymo principu, t.y. padidėjus organinių medžiagų kiekiui reaktoriaus viduje, kai įvedama nauja dalis, substratas per iškrovimo vamzdį pašalinamas tokiu tūriu, kuris lygus įvestos medžiagos tūriui.

Biodujos yra dujos, gaunamos fermentuojant biomasę. Tokiu būdu galite gauti vandenilio arba metano. Mus domina metanas kaip alternatyva gamtinėms dujoms. Metanas yra bespalvis ir bekvapis ir labai degus. Atsižvelgiant į tai, kad žaliavos biodujoms gaminti yra tiesiog po kojomis, tokių dujų kaina yra žymiai mažesnė nei gamtinių dujų, todėl galite daug sutaupyti. Štai skaičiai iš Vikipedijos „Iš tonos galvijų mėšlo gaunama 50-65 m³ biodujų, kurių metano kiekis yra 60%, 150-500 m³ biodujų iš įvairių rūšių augalų, kurių metano kiekis yra iki 70%. Didžiausias biodujų kiekis yra 1300 m³, kurių metano kiekis gali būti iki 87 %.“, „Praktiškai iš 1 kg sausosios medžiagos gaunama 300–500 litrų biodujų“.

Medžiagos ir įrankiai:
-Plastikinis indas 750 litrų;
-Plastikinis indas 500 litrų;
-Santechnikos vamzdžiai ir adapteriai;
-Cementas PVC vamzdžiams;
-Epoksidiniai klijai;
-Peilis;
-Pjūklas;
-Paktukas;
- Atvirieji raktai;
-Dujų jungiamosios detalės (išsami informacija 7 žingsnyje);

Pirmas žingsnis: šiek tiek daugiau teorijos
Prieš kurį laiką meistras pagamino biodujų gamyklos prototipą.

Ir jį apipylė klausimais ir prašymais padėti susirinkime. Dėl to instaliacija susidomėjo net valstybės valdžia (meistras gyvena Indijoje).

Kitas žingsnis kapitonui turėjo atlikti išsamesnį montavimą. Pasvarstykime, kas tai yra.
-Įrenginys susideda iš talpyklos, kurioje laikomos organinės medžiagos, o mikroorganizmai ją apdoroja ir išleidžia dujas.
- Taip gautos dujos surenkamos į rezervuarą, žinomą kaip dujų surinktuvas. Plaukiojančio tipo modelyje šis bakas plūduriuoja pakaboje ir juda aukštyn ir žemyn, priklausomai nuo jame sukauptų dujų kiekio
- Kreipiamasis vamzdis padeda dujų surinkimo bakui judėti aukštyn ir žemyn akumuliacinės talpos viduje.
-Atliekos tiekiamos per tiekimo vamzdį talpyklos viduje.
- Visiškai perdirbta suspensija teka per išleidimo vamzdį. Jis gali būti renkamas, skiedžiamas ir naudojamas kaip augalų trąša.
-Iš dujų kolektoriaus dujos vamzdžiu tiekiamos į buitinius prietaisus (dujinės viryklės, vandens šildytuvai, generatoriai)

Antras žingsnis: konteinerio pasirinkimas
Norint pasirinkti konteinerį, reikia atsižvelgti į tai, kiek atliekų galima surinkti per dieną. Anot meistro, galioja taisyklė, kai 5 kg atliekų reikia 1000 litrų talpos konteinerio. Meistrui tai yra maždaug 3,5 - 4 kg. Tai reiškia, kad reikia 700-800 litrų talpos. Dėl to meistras įsigijo 750 litrų talpos.
Montavimas su plūduriuojančiu dujų kolektoriumi, o tai reiškia, kad reikia pasirinkti tokį konteinerį, kad dujų nuostoliai būtų minimalūs. Šiems tikslams tiko 500 litrų bakas. Šis 500 litrų talpos indas judės 750 litrų talpos inde. Atstumas tarp dviejų konteinerių sienelių yra apie 5 cm iš abiejų pusių. Reikia parinkti tokius konteinerius, kurie būtų atsparūs saulės spinduliams ir agresyviai aplinkai.

Trečias žingsnis: bako paruošimas
Nupjauna mažesnio bako viršų. Pirmiausia jis peiliu padaro skylę, tada pjauna metalo pjūklo ašmenimis išilgai pjovimo linijos.

Taip pat reikia nupjauti viršutinę 750 litrų talpos indo dalį. Iškirptos dalies skersmuo yra mažesnio bako dangtis + 4 cm.

Ketvirtas žingsnis: tiekimo vamzdis
Didesnio bako apačioje turi būti įrengtas įleidimo vamzdis. Per jį į vidų bus pilamas biokuras. Vamzdis yra 120 mm skersmens. Išpjauna skylę statinėje. Montuoja kelį. Jungtis iš abiejų pusių tvirtinama šalto suvirinimo epoksidiniais klijais.

Penktas žingsnis: vamzdis suspensijos nutekėjimui
Suspensijai surinkti didesnės talpos viršutinėje dalyje įrengiamas 50 mm skersmens ir 300 mm ilgio vamzdis.

Šeštas žingsnis: vadovai
Kaip jau supratote, didelės talpos viduje laisvai „plauks“ mažesnis. Kai vidinis bakas prisipildo dujų, jis įkais ir atvirkščiai. Kad jis galėtų laisvai judėti aukštyn ir žemyn, meistras padaro keturis kreipiklius. „Ausyse“ jis daro išpjovas 32 mm vamzdžiui. Tvirtina vamzdį, kaip parodyta nuotraukoje. Vamzdžio ilgis 32 cm.

Prie vidinio konteinerio taip pat pritvirtinti 4 kreiptuvai iš 40 mm vamzdžių.

Septintas žingsnis: dujų jungiamosios detalės
Dujų tiekimas padalintas į tris dalis: nuo dujų kolektoriaus iki vamzdžio, nuo vamzdžio iki baliono, nuo baliono iki dujinės viryklės.
Tvirtinimui meistrui reikia trijų 2,5 m vamzdžių su srieginiais galais, 2 čiaupų, sandarinimo tarpiklių, srieginių adapterių, FUM juostos ir kronšteinų.

Dujų armatūrai sumontuoti meistras viršutinėje dalyje (anksčiau apatinėje, t.y. 500 litrų balionas apverčiamas aukštyn kojomis) centre padaro skylę. Sumontuoja jungiamąsias detales, sandarina jungtį epoksidine derva.

Aštuntas žingsnis: surinkimas
Dabar indą reikia pastatyti ant lygaus, kieto paviršiaus. Montavimo vieta turi būti kuo saulėtesnė. Atstumas tarp įrengimo ir virtuvės turi būti minimalus.

Sumontuoja mažesnio skersmens vamzdelius kreipiamųjų vamzdžių viduje. Suspensijos pertekliaus nutekėjimo vamzdis pailginamas.

Prailgina įleidimo vamzdį. Jungtis tvirtinama naudojant cementą PVC vamzdžiams.

Sumontuoja dujų akumuliatorių didelės talpos viduje. Orientuoja jį išilgai kreiptuvų.

Devintas žingsnis: pirmasis paleidimas
Pirminiam tokio tūrio biodujų gamyklos paleidimui reikia apie 80 kg karvių mėšlo. Mėšlas skiedžiamas 300 litrų nechloruoto vandens. Meistras taip pat prideda specialų priedą, pagreitinantį bakterijų augimą. Papildą sudaro koncentruotos cukranendrių, kokosų ir palmių sultys. Matyt, tai kažkas panašaus į mieles. Šią masę pripildo per įleidimo vamzdį. Užpildžius įleidimo vamzdį reikia nuplauti ir uždėti kamštį.

Po poros dienų dujų akumuliatorius pradės kilti. Taip prasidėjo dujų susidarymo procesas. Kai tik rezervuaras prisipildo, susidariusias dujas reikia išleisti. Pirmosiose dujose yra daug priemaišų, o rezervuare buvo oro.

Dešimtas žingsnis: kuras
Prasidėjo dujų susidarymo procesas ir dabar turime išsiaiškinti, ką galima ir ko negalima naudoti kaip kurą.
Taigi kurui tinka: supuvusios daržovės, daržovių ir vaisių žievelės, netinkami naudoti pieno produktai, pervirtas sviestas, susmulkintos piktžolės, gyvulių ir paukštienos atliekos ir kt. Įrenginyje gali būti panaudota daug netinkamų naudoti augalinių ir gyvūninių atliekų. Gabaliukus reikia susmulkinti kuo smulkiau. Tai pagreitins perdirbimo procesą.

Nenaudoti: svogūnų ir česnakų lukštų, kiaušinių lukštų, kaulų, skaidulinių medžiagų.

Dabar pažiūrėkime į pakrauto kuro kiekio klausimą. Kaip jau minėta, tokiai talpai reikia 3,5 - 4 kg degalų. Kuro apdorojimas trunka nuo 30 iki 50 dienų, priklausomai nuo kuro rūšies. Kasdien įpylus 4 kg kuro, per 30 dienų iš jo kasdien pasigamins apie 750 g dujų. Įrenginio perpildymas sukels kuro perteklių, rūgštingumą ir bakterijų trūkumą. Meistras primena, kad pagal taisykles kasdien 1000 litrų tūrio reikia 5 kg degalų.
Vienuoliktas žingsnis: stūmoklis
Kad būtų lengviau krauti kurą, meistras pagamino stūmoklį.

Reikalingos privalomos medžiagos:

• du konteineriai;
• jungiamieji vamzdžiai;
• vožtuvai;
• dujų filtras;
• sandarumą užtikrinančios priemonės (klijai, derva, sandariklis ir kt.);

Pageidautina:

• maišyklė su elektros varikliu;
• temperatūros jutiklis;
• slėgio matuoklis;

Žemiau pateikta seka tinka pietiniams regionams. Eksploatacijai bet kokiomis sąlygomis reikėtų pridėti reaktoriaus šildymo sistemą, kuri užtikrins indo įkaitinimą iki 40 laipsnių Celsijaus ir padidins šilumos izoliaciją, pavyzdžiui, aptvėrus konstrukciją šiltnamiu. Šiltnamį patartina uždengti juoda plėvele. Taip pat patartina prie dujotiekio pridėti kondensato nuvedimo įrenginį.

Paprastos biodujų gamyklos sukūrimas:

1. Sukurkite saugojimo konteinerį. Parenkame rezervuarą, kuriame bus kaupiamos susidariusios biodujos. Rezervuaras pritvirtintas vožtuvu ir aprūpintas manometru. Jei dujų suvartojimas yra pastovus, tada dujų bako nereikia.
2. Izoliuokite konstrukciją duobės viduje.
3. Sumontuokite vamzdžius.Į duobę tieskite vamzdžius žaliavoms pakrauti ir komposto humusui iškrauti. Reaktoriaus rezervuare padarytos įleidimo ir išleidimo angos. Reaktorius dedamas į duobę. Vamzdžiai yra prijungti prie skylių. Vamzdžiai sandariai tvirtinami klijais ar kitomis tinkamomis priemonėmis. Vamzdžių skersmuo mažesnis nei 30 cm prisidės prie jų užsikimšimo. Pakrovimo vieta turėtų būti parinkta saulėtoje pusėje.
4. Įdiekite liuką. Rektorius, aprūpintas liuku, palengvina remonto ir priežiūros darbus. Liukas ir reaktoriaus indas turi būti sandarūs guma. Taip pat galite sumontuoti temperatūros, slėgio ir žaliavos lygio jutiklius.
5. Pasirinkite konteinerį bioreaktoriui. Pasirinktas indas turi būti patvarus – kadangi fermentacija išskiria daug energijos; turi gerą šilumos izoliaciją; būti atsparus orui ir vandeniui. Geriausiai tinka kiaušinio formos indai. Jei tokio reaktoriaus statyba yra problematiška, tada gera alternatyva būtų cilindrinis indas su užapvalintais kraštais. Kvadratinės formos konteineriai yra mažiau efektyvūs, nes sukietėjusi biomasė kaupsis kampuose, todėl fermentacija apsunkins.
6. Paruoškite duobę.
7. Pasirinkite būsimo įrenginio montavimo vietą. Vietą patartina rinktis pakankamai toli nuo namų ir tokią, kad būtų galima iškasti duobę. Įdėjus jį į duobę, galite žymiai sutaupyti šilumos izoliacijos, naudojant pigias medžiagas, tokias kaip molis.
8. Patikrinkite gautos konstrukcijos sandarumą.
9. Paleiskite sistemą.
10. Pridėti žaliavų. Laukiame apie dvi savaites, kol įvyks visi reikalingi procesai Būtina sąlyga dujų degimui – atsikratyti anglies dvideginio. Tam tiks įprastas filtras iš techninės įrangos parduotuvės. Naminis filtras pagamintas iš 30 cm ilgio dujotiekio gabalo, užpildyto sausa mediena ir metalo drožlėmis.

Sudėtis ir rūšys

Biodujos – tai dujos, gautos trifazio biocheminio proceso ant biomasės, vykstančio sandariomis sąlygomis, rezultatas.

Biomasės skilimo procesas vyksta nuosekliai: iš pradžių ją veikia hidrolizinės bakterijos, vėliau rūgštį formuojančios bakterijos ir galiausiai metaną formuojančios bakterijos. Medžiaga mikroorganizmams kiekviename etape yra ankstesnio etapo veiklos produktas.

Išėjimo metu apytikslė biodujų sudėtis atrodo taip:

• metanas (nuo 50 iki 70%);
• anglies dioksidas (nuo 30 iki 40%);
• vandenilio sulfidas (~2%);
• vandenilis (~1%);
• amoniakas (~1%);

Proporcijų tikslumui įtakos turi naudojamos žaliavos ir dujų gamybos technologija. Metanas gali degti, kuo didesnis jo procentas, tuo geriau.

Senovės kultūros, siekiančios daugiau nei tris tūkstančius metų (Indija, Persija ar Asirija), turi patirties naudojant degiąsias pelkių dujas. Mokslinis pagrindas susiformavo daug vėliau. Cheminę metano CH 4 formulę atrado mokslininkas Johnas Daltonas, o metano buvimą pelkių dujose atrado Humphry Davy. Antrasis pasaulinis karas suvaidino svarbų vaidmenį plėtojant alternatyviosios energijos pramonę, todėl kariaujančioms šalims reikėjo didžiulio energijos išteklių poreikio.

SSRS turėtos didžiulės naftos ir gamtinių dujų atsargos lėmė kitų energijos gamybos technologijų paklausą. Šiuo metu situacija taip pasikeitė, kad be pramoninės įvairių rūšių kuro gamybos, biodujų gamyklą savo reikmėms gali sukurti kiekvienas.

Montavimo įrenginys

– įrangos komplektas, skirtas gaminti biodujas iš organinių žaliavų.

Pagal tiekiamos žaliavos tipą išskiriami šie biodujų įrenginių tipai:

• su maitinimu porcijomis;
• su nuolatiniu pašaru;

Biodujų jėgainės su nuolatiniu žaliavų tiekimu yra efektyvesnės.

Pagal žaliavų apdorojimo tipą:

1. Nėra automatinio maišymožaliavos ir palaikyti reikiamą temperatūrą – kompleksai su minimalia įranga, tinkami smulkiems ūkiams (1 diagrama).
2. Su automatiniu maišymu, tačiau nepalaikant reikiamos temperatūros – aptarnauja ir smulkius ūkius, efektyviau nei ankstesnis tipas.
3. Su reikiamos temperatūros palaikymu, bet be automatinio maišymo.
4. Su automatiniu žaliavų maišymu ir temperatūros palaikymu.

Veikimo principas

Organinių žaliavų pavertimo biodujomis procesas vadinamas fermentacija.Žaliavos kraunamos į specialų konteinerį, kuris užtikrina patikimą biomasės apsaugą nuo deguonies. Įvykis, įvykęs be deguonies įsikišimo, vadinamas anaerobiniu.

Specialių bakterijų įtakoje fermentacija pradeda vykti anaerobinėje aplinkoje. Vykstant fermentacijai, žaliava pasidengia pluta, kurią reikia reguliariai naikinti. Naikinimas atliekamas kruopščiai maišant.

Turinį reikia maišyti bent du kartus per dieną, nepažeidžiant proceso sandarumo. Be plutos pašalinimo, maišymas leidžia tolygiai paskirstyti rūgštingumą ir temperatūrą organinės masės viduje. Dėl šių manipuliacijų susidaro biodujos.

Susidariusios dujos surenkamos į dujų baką ir iš ten vamzdžiais pristatomos vartotojui. Biotrąšos, gautos perdirbus žaliavą, gali būti naudojamos kaip maisto priedas gyvūnams arba dedamos į dirvą. Šios trąšos vadinamos komposto humusu.

Biodujų gamyklą sudaro šie elementai:

• homogenizavimo bakas;
• reaktorius;
• maišytuvai;
• rezervuaras (dujų laikiklis);
• šildymo ir vandens maišymo kompleksas;
• dujų kompleksas;
• siurblių kompleksas;
• separatorius;
• valdymo jutikliai;
• Instrumentuotė ir automatizavimas su vizualizacija;
• saugos sistema;

Pramoninio tipo biodujų gamyklos pavyzdys parodytas 2 diagramoje.

Naudojamos žaliavos

Skilus bet kokiai gyvūninei ar augalinei medžiagai, išsiskirs įvairaus laipsnio degiosios dujos. Įvairių kompozicijų mišiniai puikiai tinka žaliavoms: mėšlui, šiaudams, žolei, įvairioms atliekoms ir kt. Cheminei reakcijai reikalinga 70% drėgmė, todėl žaliava turi būti skiedžiama vandeniu.

Valymo priemonių, chloro ir skalbimo miltelių buvimas organinėje biomasėje yra nepriimtinas, nes jie trukdo cheminėms reakcijoms ir gali pažeisti reaktorių. Taip pat reaktoriui netinka žaliavos su spygliuočių medžių pjuvenomis (turinčios dervų), turinčios didelę lignino dalį ir viršijančios 94% drėgmės ribą.

Daržovių. Augalinės žaliavos puikiai tinka biodujoms gaminti. Šviežia žolė duoda didžiausią kuro išeigą – iš tonos žaliavos gaunama apie 250 m 3 dujų, kurių metano dalis sudaro 70 %. Kukurūzų silosas kiek mažesnis – 220 m3. Burokėlių viršūnės – 180 m3.

Beveik bet kuris augalas, šienas ar dumbliai gali būti naudojami kaip biomasė. Taikymo trūkumas yra gamybos ciklo trukmė. Biodujų gavimo procesas trunka iki dviejų mėnesių. Žaliavos turi būti smulkiai sumaltos.

Gyvūnas. Atliekos iš perdirbimo įmonių, pieno gamyklų, skerdyklų ir kt. Tinka biodujų jėgainei. Didžiausią kuro išeigą užtikrina gyvuliniai riebalai - 1500 m 3 biodujų, kurių metano dalis sudaro 87%. Pagrindinis trūkumas yra trūkumas. Gyvulinės žaliavos taip pat turi būti sumaltos.

Ekskrementai. Pagrindinis mėšlo privalumas yra jo pigumas ir lengvas prieinamumas. Trūkumas – biodujų kiekis ir kokybė žemesnė nei iš kitų žaliavų rūšių. Arklių ir karvių ekskrementus galima apdoroti nedelsiant. Gamybos ciklas truks maždaug dvi savaites ir pagamins 60 m3 produkcijos su 60 % metano.

Vištienos ir kiaulių mėšlo tiesiogiai naudoti negalima, nes jie yra toksiški. Norint pradėti fermentacijos procesą, jie turi būti sumaišyti su silosu. Galima naudoti ir žmonių atliekas, tačiau nuotekos netinka, nes jose mažai išmatų.

Darbo schemos

1 schema – biodujų gamykla be automatinio žaliavų maišymo:

2 schema – pramoninė biodujų gamykla:

Galiausiai pateikiame naudingos informacijos, kuri padės išvengti papildomų problemų kuriant biodujų gamyklą, sąrašą:

1. Praktika sako, kad norint apšildyti 50 m2 ploto gyvenamąjį plotą, per valandą reikia sunaudoti 3,5 m3 dujų.
2. Tiesiogiai maisto ruošimui naudoti biodujų nepatartina, nes gali pakisti skonis.
3. Būtina vengti kietų daiktų (veržlių, varžtų ir kt.) patekimo į žaliavas, nes įranga gali sugesti.

Kad biodujos degtų stabiliai, jos turi atitikti tam tikrus standartus:

• metano kiekis ne mažesnis kaip 65% (optimalus kiekis nuo 90 iki 95%);
• neturėtų būti vandens garų, vandenilio ir anglies dioksido;
• normalus dujų tiekimo slėgis 12,5 bar;

Jei dujos užgęsta dėl slėgio padidėjimo ar dėl kitų priežasčių, o jų tiekimas tęsiasi, tai gali sukelti tragiškų pasekmių. Todėl reikėtų naudoti modernią įrangą su dujų stebėjimo jutikliais.