Biogāzes stacijas montāža ar savām rokām ir ļoti reāls pasākums. Turklāt šāda darba izmaksas būs daudz zemākas nekā gatavā modeļa iegāde. Iegūto resursu var izmantot mājas apsildīšanai, ēdiena gatavošanai un daudzām citām vajadzībām.
Vispārīga informācija
Ir vērts sākt ar to, ka šīs vielas ekstrakcija tiek veikta bioloģiskā substrāta fermentācijas procesa rezultātā. Šeit var piebilst, ka iegūtās gāzes sastāvs praktiski neatšķiras no parastās dabasgāzes, kas ļoti aktīvi tiek izmantota cilvēku dzīvē. Pateicoties tam, daži īpašnieki varēja ar savām rokām darbināt automašīnu ar biogāzi.
Cits būtisks fakts ir tas, ka biogāze ir videi draudzīga izejviela, kuras ražošana neatstāj negatīvu ietekmi uz vidi. Atkritumi, no kuriem nepieciešams atbrīvoties, kļuva par izejmateriālu šī resursa iegūšanai. Šim nolūkam ir īpašs reaktors, kurā notiek vairāki procesi:
- Biogāzes ražošana sākas ar to, ka biomasa tiek ielādētakonteiners ir pakļauts noteiktām baktērijām. Šīs apstrādes ilgums ir atkarīgs no tā, cik daudz vielas tika ievietota iekšpusē.
- Reaktora iekšpusē ir aktīvas anaerobās baktērijas. To ietekmē izejviela sadalās un izdalās degošs maisījums. Šīs vielas sastāvs ir aptuveni šāds - metāns 60%, oglekļa dioksīds 35% un vēl 5% dažu citu gaistošu gāzu. Šeit ir ļoti svarīgi atzīmēt, ka fermentācijas rezultātā nelielos daudzumos var izdalīties sērūdeņradis, kas ir potenciāli bīstama viela. Nepieciešams aizsargaprīkojums.
- Biogāzes stacijā „dari pats” ir noteikti filtri, kas attīra gāzi no citām nevajadzīgām sastāvdaļām. Pēc tam resurss nonāk gāzes tvertnē – krātuvē, kurā tas paliek līdz izlietojuma brīdim.
- Jūs varat izmantot gāzi, kas atrodas gāzes tvertnē, tāpat kā parasto dabasgāzi. Krātuvi var savienot ar gāzes plīti, katlu utt.
- Vietu, kur atrodas biomasa, sauc par fermentatoru. Nepieciešams regulāri izņemt lietoto vielu no šīs sadaļas. Tas tiek uzskatīts par papildu darbaspēka izmaksām, taču tas atmaksājas – šāda biomasa tiek uzskatīta par lielisku mēslojumu, ko izmantot sakņu dārzos.
Kas gūst labumu no otrreizējās pārstrādes aprīkojuma
Ir vērts teikt, ka ne vienmēr ir izdevīgi iegādāties šādu aprīkojumu. Pirmkārt, efektīvam un pastāvīgam darbam ir jābūt pieejamai dzīvnieku fermu atkritumiem. Otrkārt, šī attīstībavielas tiek veiktas nevienmērīgi un ļoti atkarīgas no pašas biomasas temperatūras, kas tiek ielādēta iekšā. Kā liecina prakse, no 1 m3 vielas ar savām rokām var iegūt no 70 līdz 80 m3 biogāzes mājas apkurei.
Lai stabilizētu gāzes ražošanu, kā arī lai šis process būtu nepārtraukts, ieteicams veikt vairākas instalācijas. Būtība ir tāda, ka biomasa ir jāievieto dažādos reaktoros ar noteiktu laika starpību. Šajā gadījumā vajadzīgās vielas ražošana tiks veikta paralēli, bet iekraušana notiks secīgi.
Runājot par šādu iekārtu pašmontēšanu, jāsaprot, ka tā efektivitāte būs zemāka. Tomēr izmaksas būs ievērojami zemākas nekā rūpnieciskās instalācijas cena, un tāpēc var droši teikt, ka paštaisīts izstrādājums atmaksāsies.
Sistēmas plusi un mīnusi saimniecībā
Iekārtu uzstādīšanai biogāzes ražošanai lauku mājā ar savām rokām ir gan pozitīvās, gan negatīvās puses, un tāpēc pirms darba uzsākšanas tas ir jāpārdomā.
- Viena no acīmredzamajām priekšrocībām ir atkritumu izvešana. Šādas ierīces klātbūtne ļaus efektīvāk un, pats galvenais, droši atbrīvoties no nevajadzīgiem atkritumiem.
- Otrs pluss ir pastāvīga izejvielu atjaunošana. Biomasa ir viela, kuras vienmēr ir pārpilnībā, ja jums ir sava saimniecība.
- Zems CO2. Biogāzes pārstrādē un ražošanāoglekļa dioksīds atmosfērā vispār netiek izdalīts. Daļa tiks izdalīta gaisā, kad to lietos, taču tas nav svarīgi, jo tā saturs ir mazs un to absorbēs apkārtējie augi.
- Biogāzes stacija var strādāt stabili. Ja salīdzinām šīs iekārtas ar citiem avotiem, piemēram, saules paneļiem vai vēja turbīnām, tās nav stabilas, bet biogāzes ražošana ir pilnībā atkarīga no saimnieka aktivitātēm.
Neskatoties uz to, šādām instalācijām joprojām ir trūkumi. Protams, biogāze ir daudz tīrāks materiāls, bet tomēr tās izmantošana atstāj nelielu nogulsnējumu atmosfērā. Turklāt dažkārt var rasties problēmas ar augu biomasas piegādi. Pārāk mantkārīga šādu reaktoru izmantošana novedīs pie tā, ka noteiktā apgabalā tiks izjaukts līdzsvars.
Darba sākšana
Lai sāktu, jums būs nepieciešams zīmējums biogāzei (ar savām rokām mājās jūs varat darīt visu gandrīz no nulles). Zīmējumā parādīta instalācija vai visa sistēma, ja plānots uzstādīt vairāk nekā vienu reaktoru. Tomēr, ja šis ir jūsu pirmais izveides mēģinājums, vislabāk ir sākt vienkārši un koncentrēties uz tikai viena objekta izveidi. Ir arī vērts piebilst, ka jo vienkāršāka uzstādīšanas shēma, jo tā tiek uzskatīta par uzticamāku un izturīgāku.
Ir ļoti svarīgi aprēķināt fermentatora tilpumu - šeit tiks uzglabāta biomasa. Ieteicams izgatavot tā, lai iekšā ietilptu 5 m3 izejvielu. Šispietiekami, lai ērti apsildītu privātmāju platībā līdz 50 m22, ja tiek izmantots gāzes katls vai plīts.
Lai maksimāli stabilizētu fermentācijas procesu kamerā, nepieciešams izveidot pieņemamu temperatūras režīmu. Šim nolūkam visbiežāk tiek izrakts māla caurums, kurā atrodas objekts. Ja tas nav iespējams, tad ir nepieciešams izveidot uzticamu siltumizolāciju citā veidā. Daži īpašnieki zem fermentatora vada cauruli ar ūdens sildīšanu, lai nodrošinātu pastāvīgu vielas sildīšanu.
Padziļinājuma sagatavošana
Ar rokām darinātas biogāzes iekārtas, kuru rasējumiem jau vajadzētu būt gataviem, gandrīz viss ir novietots pazemē. Tāpēc ir ļoti svarīgi rūpīgi sagatavot zemes bedri. Šobrīd bedres siltumizolācijai tiek izmantoti vairāki materiāli. Tas var būt plastmasas, betona, polimēru gredzeni.
Raugšanas intensitāte, kā arī gāzes izplūdes ātrums būs atkarīgs no tā, cik labi būs sagatavots bedres dibens un sienas. Turklāt šis posms tiek uzskatīts par visgrūtāko un laikietilpīgāko. Optimālākais risinājums ir polimēru gredzenu iegāde ar tukšu dibenu. Šis produkts, protams, maksās vairāk nekā improvizēti materiāli, taču šī materiāla uzstādīšanai nav nepieciešama papildu blīvēšana, kas ietaupa laiku, naudu un pūles. Ir arī vērts atcerēties, ka polimēri ir diezgan jutīgi pret mehānisko spriegumu, un tāpēc tie tiek apstrādātitie stāv glīti, bet tajā pašā laikā ir ļoti izturīgi pret agresīvām ķīmiskām vielām, kā arī nebaidās no mitruma, kam ir galvenā loma. Šādu materiālu nevar salabot, taču to būs pavisam vienkārši nomainīt pret jaunu.
Pats process ir diezgan vienkāršs un skaidrs. Ir nepieciešams izrakt vajadzīgā izmēra padziļinājumu un pēc tam montēt polimēra gredzenus.
Sistēmas elementu izkārtojums
Lai ražotu biogāzi ar savām rokām mājas apstākļos, jābūt speciālu maisītāju sistēmai. Tomēr to iegāde un uzstādīšana tiek uzskatīta par diezgan dārgu, un tāpēc jūs varat rīkoties citādi. Jūs varat ievērojami samazināt materiālu izmaksas, uzstādot gāzes kanalizāciju. Lai to izdarītu, ir nepieciešams noteikts skaits kanalizācijas polimēru cauruļu, kas ir uzstādītas bedrē vertikālā stāvoklī. Tajos ir izveidoti daudzi mazi caurumi.
Ir vērts atzīmēt, ka var izmantot ne tikai polimēru, bet arī metāla caurules. To priekšrocība ir tā, ka tie ir daudz izturīgāki mehāniskās slodzes ziņā nekā polimēri, kas ir izturīgāki pret ķīmisko iedarbību. Tomēr būtisks metāla trūkums ir ātrā korozijas rašanās, tāpēc tomēr labāk tos neuzstādīt.
Cauruļu garumu aprēķina, pamatojoties uz tādu vērtību kā fermentatora uzpildes augstums. Caurulēm jābūt nedaudz augstākām par šo skaitli. Pēc tam bioreaktors jau tiek uzskatīts par gatavu darbībai, un jūs varat turpinātbiogāzes ražošana mājās pats. Taču, tā kā tai joprojām nav kupola, to var pārklāt ar plēvi, lai gāze, kas izdalīsies fermentācijas procesā, paliktu iekšā un būtu zem neliela spiediena. Nepārtraukta gāzes padeve normālā režīmā būs iespējama tikai pēc kupola un izplūdes caurules uzstādīšanas.
Pēdējais posms ir kupola un cauruļu montāža. Arī šeit viss ir pavisam vienkārši. Gatavo reaktoru no augšas aizver ar "vāku", kam ir kupola forma. Šīs daļas augstākajā punktā ir nostiprināta gāzes izplūdes šļūtene, kas iet uz gāzes tvertni. Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka brīvā vieta kupola iekšpusē ir neliels gāzes uzglabāšanas apjoms, taču ar to nepietiek. Šī iemesla dēļ gāze ir jāpatērē pastāvīgi, pretējā gadījumā pastāv sprādziens, ko izraisa pārmērīgs spiediens zem kupola.
Lai novērstu gāzes un gaisa pārvietošanos, nepieciešams cieši noslēgt reaktoru ar vāku. Diezgan bieži ūdens blīvējums ir aprīkots, lai nokrišņi neiekļūtu iekšā. Vēl viens svarīgs elements ir sistēmas uzstādīšana, kas kontrolēs spiedienu. Jums ir nepieciešams vārsts, kas atveras un atlaidīs dažas lietas, ja spiediens kļūst pārāk augsts.
Raudzētāja sildīšana
Lai aprīkotu savu māju ar biogāzes apkuri, rūpīgi jāuzsilda pats raudzētājs. Šeit jums jāzina sekojošais. Mikroorganismi, kas apstrādā substrātu, vienmēr atrodas biomasā. Tomēr viņiemveiksmīgai darbībai un reprodukcijai nepieciešama pastāvīga 38 grādu temperatūra pēc Celsija. Lai, piemēram, ziemā uzsildītu reaktoru, var izmantot spirāli, ko pieslēdz mājas apkures sistēmai vai elektrisko sildītāju. Taču elektrības izmantošana šiem mērķiem parasti ir krietni dārgāka, tādēļ tā tiek pieslēgta apkures sistēmai, lai pašu rokām samazinātu pašizmaksu ar biogāzi apkures procesu.
Vienkāršākais veids ir likt cauruli zem paša reaktora. Tomēr šādas sistēmas efektivitāte ir diezgan zema. Vislabāk ir sakārtot ārējo apkuri. Ideāls variants ir apkures sistēma ar tvaiku, lai biomasa nepārkarstu.
Izejviela
Biogāzes iegūšana no kūtsmēsliem ar savām rokām ir pavisam vienkārša. Kā liecina pētījumi, jebkura dzīvnieka kūtsmēslos sākotnēji ir milzīgs daudzums mikroorganismu, kas ir pietiekami to apstrādei. Lielākā daļa šādu organismu pieder pie metāna veidotāju grupas, tāpēc kļuva iespējama gāzes ražošana. Lai vielas ekstrakcija būtu pēc iespējas efektīvāka, jāzina, kuras izejvielas vislabāk izmantot. Ir pierādīts, ka, apvienojot augu masu, kā arī liellopu biomasu, tiks atbrīvots maksimālais gaistošo vielu daudzums.
Tomēr ar šo vielu vienkāršu apvienošanu un ieliešanu reaktorā nepietiks. Saglabāt augstu produktivitāti biogāzes ražošanā no kūtsmēsliemar savām rokām ir nepieciešams, lai pamatnes mitrums vienmēr būtu 85–90% robežās. Svarīgi zināt, ka mitrināšanas ūdeni drīkst izmantot tikai tam, kam nav citu ķīmisku piemaisījumu. Vēl viena svarīga nianse ir tāda, ka, lai process noritētu efektīvi, šķidrumā nedrīkst būt lieli fragmenti. Ja biomasai pievieno arī augu daļu, tad tā vispirms būs jāsadrupina.
Turklāt viens no svarīgiem faktoriem bija pH uzturēšana pareizajā vielas līmenī. Robežas, kas tiek uzskatītas par normālām, ir 6, 7-7, 6. Parasti skābes kvantitatīvais saturs pats par sevi ir normāls un reti attīstās ātrāk nekā baktērijas no metānu veidojošās grupas. Tomēr, ja tas notiks un skābe uzkrājas ātrāk, gāzes ražošana samazināsies. Lai stabilizētu procesu, substrātam nepieciešams pievienot parasto soda vai kaļķi.
Materiāla iekraušana un izkraušana
Kas attiecas uz iekraušanas un izkraušanas lūku atrašanās vietu, tām jānoved tieši uz reaktora trauku. Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka tiem jāatrodas zemāk par pamatni. Tas jādara, lai izvairītos no gaisa iekļūšanas fermentatorā. Turklāt caurulēm jābūt akūtā leņķī. Iekraušanas un izkraušanas lūkām jābūt uz pretējām sienām. Šīm atverēm jābūt ar vāku, ar kuru tās tiks aizvērtas visu darbības laiku.
Vēl viena nianse attiecas uz to, ka kūtsmēsli var saturēt dažādus elementus, piemēram, zāles stiebrus. Tas nozīmē, kacaurulei “dari pats” biogāzes stacijā jābūt pietiekami platai. Ja tas ir mazs diametrā, tas pārāk ātri aizsērēs. Optimālais caurules diametrs ir no 20 līdz 30 cm. Vērts piebilst, ka cauruļu montāža tiek veikta pirms turpināt siltumizolācijas sakārtošanu, bet pēc fermentatora uzstādīšanas bedrē.
Maksimālu efektivitāti no pašizveidotās biogāzes stacijas var sasniegt, regulāri iekraujot jaunas izejvielas un izkraujot vecās. Šādas procedūras jāveic vai nu reizi dienā, vai reizi divās dienās. Neliela viltība ir tāda, ka, aprēķinot bedres dziļumu, tas ir jāpadara tāds, lai biomasa gravitācijas spēka ietekmē ieplūstu fermentatorā.
Tīrīšana
Kā minēts iepriekš, pēc biomasas pārstrādes izdalās ne tikai metānu veidojošas vielas. Lai atbrīvotos no nepatīkamas smakas, kā arī panāktu maksimālu sadegšanu no vielas, tā ir jātīra. Jums ir jānoņem piemaisījumi, piemēram, oglekļa dioksīds, sērūdeņradis, ūdens tvaiki. CO2 noņemšana tiek veikta ūdens blīvē. To aprīkot ir pavisam vienkārši – fermentatora apakšā ir jānovieto dzēstie kaļķi. Tomēr dažreiz šī grāmatzīme būs jāmaina. Kad gāze sāk degt sliktāk, ir pienācis laiks to nomainīt.
Ir divi dažādi gāzes žāvēšanas veidi. Pirmajā gadījumā gāzes cauruļvadā ir iespējams aprīkot ūdens blīves. Caurulē tiek ievietotas izliektas sekcijas, kuras tiks izmantotas kā vārti. Šajās vietās uzkrāsies kondensāts. Tomēr metodei ir trūkumskas sastāv no nepieciešamības periodiski tīrīt vārstu no kondensāta, jo, ja šķidruma ir pārāk daudz, gāze pārtrauks plūst.
Otrs veids ir uzstādīt silikagela filtru. Darbības princips šeit ir tāds pats kā ūdens blīvē. Gāze iet caur to, un pēc tam to padod jau žāvētā veidā. Ja izmantojat šo metodi, tā vietā, lai tīrītu aizvaru, jums periodiski būs jāizžāvē silikagēla nodalījums, kas absorbē mitrumu.
