Pēdējā laikā pamazām pieaug cenas elektrībai, enerģijas nesējiem un citām iekārtām. Tas nozīmē, ka par enerģijas izmantošanu ir jāmaksā arvien vairāk. Turklāt attālos ciemos, pilsētās utt. un var rasties problēmas ar resursa piegādi. Tāpēc biogāzes stacijas sāka aktīvi parādīties un iegādāties tirgū. Jūs varat arī salikt šādu ierīci ar savām rokām, un tas nav tik grūti, kā varētu šķist no pirmā acu uzmetiena.
Instalācijas pamatā ir bioreaktors
Bioreaktors ir konteiners, kurā notiek biomasas anaerobā sadalīšanās. Reaktoru sauc par fermentatoru vai metāna tvertni.
Šodien ir vairāki galvenie šādu konstrukciju veidi. Tie ietver pilnībā noslēgtus reaktorus ar fiksētu vai peldošu kupolu un reaktorusdizaini, kas atgādina parastu niršanas zvanu.
Īss zvana veida apraksts
Zvanu psihrofilās biogāzes stacijas projektēšana ar savām rokām ir diezgan paveicams uzdevums. Šāda veida instalācijas bioreaktors ir atvērts, iekšpusē ir šķidra biomasa, kurā ir iegremdēts konteiners, kas ir cilindra vai zvana formā. Tas savāc sadalīšanās laikā izdalīto biogāzi. Viela, kas uzkrājas zem balona, izdarīs uz to spiedienu, zvans pacelsies, spēlējot maza gāzes turētāja lomu - ierīci gāzes pagaidu uzglabāšanai.
Protams, starp galvenajiem dizaina trūkumiem jāatzīmē sekojošais: substrātu nav iespējams sajaukt. Turklāt aukstajā sezonā to nebūs iespējams uzsildīt līdz vēlamajai sadalīšanās temperatūrai. Šādi reaktori izdala nepatīkamu smaku, un tāpēc, ka nav seguma, vispār rodas strupceļš. Turklāt noslēgta vāka neesamība noved pie tā, ka iekārta izdala daļu gāzu atmosfērā, tādējādi piesārņojot to. Šo iemeslu dēļ "dari pats" zvanu tipa biogāzes stacijas parasti tiek montētas vai nu rūpnieciskai iekārtu ražošanai, vai valstīs, kur pastāvīgi ir karsti laikapstākļi.
Dome Fermenter
Bioreaktori ar fiksētu kupolu tiek izmantoti, lai atbrīvotos no galvenajiem trūkumiem un samazinātu gaisa piesārņojumu. Tieši šos modeļus visbiežāk izmanto, uzstādot uzrūpniecības objektos vai privātmāju rajonos. Starp citu, ir vērts atzīmēt, ka biogāzes stacijas montāža mājoklim ar savām rokām pēdējā laikā ir kļuvusi par diezgan populāru nodarbi.
Ir vērts atzīmēt, ka kupola forma neietekmē pašu gāzes veidošanās procesu, taču, ja tas ir izgatavots cilindra formā ar kupolveida jumtu, būs iespējams panākt maksimālu ietaupījumu celtniecības materiāli. Ir viens liels BET: tā kā reaktors ir pilnībā aizvērts, tam jābūt aprīkotam ar sprauslām, caur kurām tiks ielādēts jauns substrāts un notīrīts vecais.
Instalācijas veidi
Tā kā mājas biogāzes stacijai ar slēgtu kupolu vispiemērotākā ir uzstādīšana pašrocīgi, tad aplūkosim tuvāk tās vienkāršo dizainu. Tas ir sadalīts vairākos veidos atkarībā no biomasas iekraušanas veida.
- Pirmais veids – porcijās. Šajā gadījumā pēc pamatnes iekraušanas tas tiek izkrauts tikai tad, kad tas pārvēršas par pilnībā izmantotu materiālu. Tomēr šai metodei ir trūkums, proti, gāzes ražošanas process ir nevienmērīgs visā apstrādes posmā.
- Otro veidu sauc par nepārtrauktu. No nosaukuma ir skaidrs, ka pamatnes iekraušanas un izkraušanas process tiek veikts pastāvīgi. Pateicoties tam, bija iespējams panākt, ka vielas, tas ir, gāzes, izdalīšanās kļuva vienmērīgāka. Turklāt ir atrisināta šāda gāzes noplūdes problēma caur sprauslām, caur kurām tiek iekrautas un izkrautas izejvielas, jo ierīces arūdens blīves.
Otrreizējās pārstrādes process
Lai veiksmīgi noteiktu, kāda veida tehnika objektā ir nepieciešama, ir jāzina biogāzes stacijas darbības princips. Tiek izveidoti jebkura dizaina partiju reaktori, ko dari pats, galvenais, lai no tā neizplūst gāze. Iepriekš bieži tika izmantotas metāntankas ar elastīgu piepūšamu arku. Mūsu gadījumā pārmērīgs spiediens uzpūtīs kupolu, kas izgatavots no elastīga polipropilēna. Laika gaitā spiediens palielinās un, sasniedzot noteiktu atzīmi, ieslēdzas kompresors, kas izsūknē gāzi.
Raudzēšanas princips reaktorā ir mezofils, tas ir, tam nepieciešama vāja karsēšana. Taču tāpēc, ka elastīgā kupola laukums ir diezgan liels un to visu uzsildīt ir pārāk dārgi. Šādus reaktorus vēlams izvietot tikai tajos reģionos, kuriem raksturīgs stabils un nemainīgs karsts laiks.
Dizaina opcijas
Biogāzes stacijas salikšana ar savām rokām saskaņā ar instrukcijām nepatikšanas neradīs, ja sapratīsiet, kā ierīce darbojas un zināsiet dažus trikus. Jums arī skaidri jānorāda, kāda veida instalāciju veiksit.
Ir iespēja, kurā tiek veikta manuāla ielāde, un substrāts netiek sajaukts vai karsēts. Tā kā instalācijas izmantošana sadzīves vajadzībām, šī metode tiek uzskatīta par vispiemērotāko. Reaktora jaudai ir jābūt no 1 m 3 līdz 10m3 dienā. Ar šādiem izmēriem dienā būs nepieciešams no 50 līdz 220 kg biomasas. Šāda veida reaktors ir uzstādīts nelielā bedrē, kas nozīmē, ka tas būs jārok zemē. Protams, bedres izmēriem jāatbilst fermentatora izmēriem. Turklāt ir nepieciešamas divas sprauslas: viena no tām būs atbildīga par pamatnes iekraušanu, otra - par izkraušanu. Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka tiem jāatrodas uz pretējām reaktora sienām. Cauruļu augšējā daļa atrodas virs zemes, bet apakšējai daļai jāatrodas gandrīz pašā metāna tvertnes pamatnē. Tādā veidā gāze neizplūdīs no caurules, jo to vienmēr klās biomasa.
Būs jāorganizē lūka piekļuvei bunkuram un ūdens blīvējums, kas novērsīs nepatīkamas smakas izplatīšanos teritorijā. Caurulei, kas tiks izmantota biogāzes noņemšanai, jābūt aprīkotai ar vārstu, kuru var atvērt un aizvērt pēc vajadzības.
Instalācijas funkcijas
Instalējot šāda veida reaktoru, ievērojiet dažas vadlīnijas.
- Pirmkārt, atkritumi tiek noņemti dabiskā veidā. Tas tiek darīts vai nu jaunas substrāta ielādes laikā, vai arī gadījumā, ja reaktorā ar aizvērtu vārstu ir pārāk daudz gāzes.
- Šā tipa biogāzes stacijas dizains ir diezgan vienkāršs un efektīvs. Bet šeit svarīgi ņemt vērā, ka nav iespējas sajaukt, kā arī masu karsēt. Tas nozīmē, ka ir vēlams izmantot šo veiduiekārtas tikai tur, kur valda diezgan maigs un silts klimats. Pārsvarā tie ir Krievijas dienvidi. Šādas konstrukcijas reaktoru ir iespējams izmantot vidējā klimatiskajā zonā, bet ar nosacījumu, ka ūdens pazemes slāņi plūst diezgan dziļi, un pats fermentators ir aprīkots ar augstas kvalitātes siltumizolāciju.
Nesildīts maisītais dizains
Pašmāju biogāzes stacija "dari pats" ir salikta gandrīz tāpat kā iepriekšējā versijā, tomēr ar nelielām korekcijām. Neliela modifikācija ievērojami palielina instalācijas lietošanas efektivitāti. Shēma un uzstādīšanas process ir tieši tāds pats kā iepriekšējā gadījumā, taču šeit ir jāpievieno vēl viens elements - maisīšanas mehānisms, kas atrodas bunkura iekšpusē.
Iestatījumu izveide ir pavisam vienkārša. Viss, kas nepieciešams, ir uzstādīt vārpstu iekšpusē, kurai tiks piestiprināts noteikts skaits asmeņu. Veiksmīgai uzstādīšanai būs jāuzstāda vilces gultņi. Tā kā starp vārpstu un sviru ir jābūt transmisijas saitei, šeit vislabāk ir izmantot ķēdi.
Uzstādīšana ar sildīšanu un maisīšanu
Karsēšana ir darbība, kas ievērojami palielina sadalīšanās efektivitāti, jo, temperatūrai paaugstinoties līdz noteiktam līmenim, palielinās biomasas sadalīšanās ātrums.
Biogāzes staciju privātmājai var samontēt arī bez grūtībām. Tas ir ne tikai perfektāks un daudzpusīgāks, bet arī sarežģītāksdizaina plāns. Turklāt tas spēj darboties divos režīmos - mezofilā un termofīlā. Citiem vārdiem sakot, sadalīšanās un fermentācijas diapazons ir no 25 līdz 65 grādiem pēc Celsija. Lai nodrošinātu priekšdedzināšanu, nepieciešams uzstādīt karstā ūdens katlu, kura caurulei jāiet reaktora iekšienē un jāsasniedz pretējai sienai no ieejas punkta. Dizains ir diezgan vienkāršs, bet efektīvs. Milzīgs pluss ir tas, ka katls var darboties ar to pašu gāzi, ko ražo pati iekārta, tas ir, šī sistēma var nodrošināt sev degvielu.
Automātiskā instalēšana
Ja pašizveidotās biogāzes stacijas mājas apkurei patērē gāzi uzreiz, kad tā tiek ražota, tad automatizētās iespējas tiek piegādātas ar papildu elementu, ko sauc par gāzes tvertni. Šī ir detaļa, kas darbojas kā īslaicīga matērijas krātuve, kas ļauj uzkrāties. Turklāt šajā gadījumā efektīvai fermentācijai var izmantot gandrīz jebkuru temperatūras diapazonu. Šādas iekārtas produktivitāte ir daudz lielāka. Ar līdzīgiem reaktora izmēriem dienā tas spēj pārstrādāt līdz 1,3 tonnām biomasas. Pneimatika būs atbildīga par iekraušanu un sajaukšanu. Turklāt šādās iekārtās atkritumu izejvielu izvešanas kanāls ir savienots ar divām dažādām nodaļām. Viens no tiem kalpo pagaidu uzglabāšanai, bet otrs, mobilais, tūlītējai izņemšanai. Šim apkures veidam nav pilnīgi saprātīgi montēt biogāzes staciju ar savām rokām, jo uzstādīšana ir diezgan sarežģīta un veiktspējapārāk liels. Visbiežāk šādas konstrukcijas tiek uzstādītas privātās saimniecībās.
Mehanizēts aprīkojums
Šīs iekārtas galvenā atšķirība ir tāda, ka pirms ievadīšanas reaktorā biomasa iziet cauri konteineram ar iepriekšēju substrāta sagatavošanu apstrādei. Izejvielu padeve uz pašu bunkuru un pēc tam uz reaktoru notiek sašķidrinātās biogāzes dēļ, ko pēc tam izmanto apkurei.
Šeit ir ļoti svarīgi atzīmēt, ka, montējot jebkuru paštaisītu biogāzes staciju mājas apkurei, jums būs jāveic precīzi inženiertehniskie aprēķini. Vislabāk ir konsultēties ar speciālistu pirms uzstādīšanas.
Biogāzes reaktora izmantošanas galvenie ieguvumi
Jebkura "dari pats" biogāzes stacija, kuras fotogrāfijas ir parādītas mūsu rakstā, sniedz vairākas svarīgas priekšrocības.
Pirmais, protams, ir atkritumu izvešana. Šī pārstrādes metode ir videi mazāk bīstama nekā, piemēram, atkritumu ierakšana zemē.
Otra priekšrocība ir tā, ka biomasa ir atjaunojams resurss. Tā nav gāze vai ogles, kas beidzas. Turklāt substrāta apstrādes laikā oglekļa dioksīds netiek izvadīts atmosfērā. Tā nelielais daudzums tiek atbrīvots tikai tā lietošanas laikā. Tomēr tā apjoms ir daudz mazāks nekā tad, ja tiek izmantota dabasgāze.
Ļoti svarīga priekšrocība ir tā, ka īpašnieks var patstāvīgi kontrolēt biogāzes enerģijas ražošanu. Ja salīdzinām reaktoru ar citiem avotiemvēja turbīnas vai saules paneļi, tie ir uzticamāki un pastāvīgāki.
