Kuinka tehdä bioreaktori omilla käsillä

Perinteisen energian hintojen jatkuva nousu ajaa kodin käsityöläisiä luomaan kotitekoisia laitteita, joiden avulla he voivat valmistaa biokaasua omasta käsistään. Tämän taloudenhoitoon liittyvän lähestymistavan avulla on mahdollista paitsi saada halpaa energiaa talon lämmitykseen ja muihin tarpeisiin, vaan myös luoda prosessi orgaanisen jätteen hyödyntämiseksi ja ilmaisten lannoitteiden saamiseksi myöhempää maaperään levittämistä varten.

Ylimääräinen tuotettu biokaasu samoin kuin lannoitteet voidaan realisoida markkinahintaan kiinnostuneille kuluttajille muuttamalla rahaksi, joka on kirjaimellisesti ”makaa jalkojesi alla”. Suurilla viljelijöillä on varaa ostaa valmiita biokaasulaitoksia, jotka on koottu tehtaalla. Tällaisten laitteiden kustannukset ovat melko korkeat. Sen toiminnan tuotto vastaa kuitenkin tehtyjä investointeja. Samalla periaatteella toimivat vähemmän tehokkaat laitokset voidaan koota yksinään käytettävissä olevista materiaaleista ja osista.

Mikä on biokaasu ja miten se muodostuu

Biokaasu on ympäristöystävällinen polttoaine. Ominaispiirteiltään biogeenit lähentyvät suurelta osin teollisessa mittakaavassa tuotettua maakaasua. Kuvittele biokaasun tuotantotekniikka seuraavasti:

• erityisessä säiliössä, jota kutsutaan bioreaktoriksi, tapahtuu biomassan prosessointi, jossa on mukana anaerobisia bakteereja ilmattoman käymisen olosuhteissa tietyn ajanjakson ajan, jonka kesto riippuu ladattujen raaka-aineiden määrästä;
• seurauksena syntyy kaasuseos, joka koostuu 60% metaanista, 35% - hiilidioksidista, 5% - muista kaasumaisista aineista, joiden joukossa on pieni määrä rikkivetyä;
• tuotettu kaasu poistuu jatkuvasti bioreaktorista ja puhdistuksen jälkeen se lähetetään oikeaan käyttöön;
• Kierrätetty jäte, josta on tullut korkealaatuista lannoitetta, poistetaan määräajoin bioreaktorista ja viedään peltoille.

Jotta biokaasun tuotanto voidaan toteuttaa jatkuvassa tilassa kotona, maatalouden ja karjankasvatusyritysten on oltava omistuksessa tai käytettävissä. Biokaasun tuottaminen on taloudellisesti kannattavaa vain, jos lannasta ja muusta orgaanisesta jätteestä kotieläintaloudesta löytyy ilmainen lähde.

Kaasulämmitys on edelleen luotettavin tapa lämmitykseen. Voit oppia lisää autonomisesta kaasutuksesta seuraavasta materiaalista:https://aquatech.tomathouse.com/fi/gazosnabzhenie/avtonomnoe-gazosnabzhenie-chastnogo-doma.html

Bioreaktorityypit

Biokaasun tuotantolaitokset eroavat raaka-aineiden lastaustyypistä, saadun kaasun keräyksestä, reaktorin sijainnista suhteessa maan pintaan, valmistusmateriaalista. Betoni, tiili ja teräs ovat sopivimmat materiaalit bioreaktorien rakentamiseen.

Kuormitustyypin mukaan erotetaan bioasennukset, joihin tietty raaka-aineen osa lastataan ja käsittelyprosessi suoritetaan ja sitten puretaan kokonaan. Näiden laitosten kaasuntuotanto on epävakaa, mutta niihin voidaan ladata kaikenlaista raaka-ainetta. Yleensä ne ovat pystysuorassa ja vievät vähän tilaa.

Osa orgaanista jätettä lastataan päivittäin toisen tyyppiseen järjestelmään ja osa lopullisista käyneistä lannoitteista puretaan. Työseos pysyy aina reaktorissa. Niin sanotun jatkuvan lastauksen asennus tuottaa vakaasti enemmän biokaasua ja on erittäin suosittu viljelijöiden keskuudessa. Periaatteessa nämä reaktorit sijaitsevat vaakasuorassa ja ovat käteviä, jos alueella on vapaata tilaa.

Valittu biokaasukokoelmatyyppi määrittelee reaktorin suunnitteluominaisuudet.

• ilmapallojärjestelmät koostuvat kumista tai muovista lämmönkestävästä palloista, joissa reaktori ja kaasunpidin yhdistetään. Tämän tyyppisen reaktorin etuna on suunnittelun yksinkertaisuus, raaka-aineiden lastaus ja purku, puhdistuksen ja kuljetuksen helppous, alhaiset kustannukset. Haittapuolia ovat lyhyt käyttöikä, 2–5 vuotta, vaurioiden mahdollisuus ulkoisten vaikutusten seurauksena. Tankireaktorit sisältävät myös kanavatyyppisiä laitoksia, joita Euroopassa käytetään laajalti nestemäisen jätteen ja jäteveden käsittelyyn. Tällainen kumisuoja on tehokas korkeissa ympäristön lämpötiloissa eikä sylinterin vaurioitumisen vaaraa ole. Kiinteän kupolin rakenteessa on täysin suljettu reaktori ja lievennyskapasiteetti. Kaasua kerääntyy kupliin; kun seuraava osa raaka-ainetta lastataan, jalostettu massa työnnetään kompensointisäiliöön.
• Biojärjestelmät, joissa on kelluva kupoli, koostuvat maan alla sijaitsevasta monoliittisesta bioreaktorista ja liikuttavasta kaasusäiliöstä, joka kelluu erityisessä vesitaskussa tai suoraan syötössä ja nousee kaasunpaineen vaikutuksesta. Kelluvan kupolin etuna on helppokäyttöisyys ja kyky määrittää kaasunpaine kuvun korkeudesta. Tämä on loistava ratkaisu suurelle tilalle.
• Maanalaista tai asennuspaikkaa valittaessa pinnan yläpuolelle on otettava huomioon helpotuksen kaltevuus, joka helpottaa raaka-aineiden lastaamista ja purkamista, maanalaisten rakenteiden parannettu lämpöeristys, joka suojaa biomassaa päivittäisiltä lämpötilanvaihteluilta ja tekee käymisprosessista vakaamman.

Suunnittelu voidaan varustaa lisälaitteilla raaka-aineiden lämmitykseen ja sekoittamiseen.

Onko reaktorin valmistus ja biokaasun käyttö kustannustehokasta?

Biokaasulaitoksen rakentamisella on seuraavat tavoitteet:

• halvan energian tuotanto;
• helposti sulavien lannoitteiden tuotanto;
• säästöt liittymisessä kalliisiin viemäreihin;
• kotitalousjätteiden käsittely;
• mahdollinen voitto kaasun myynnistä;
• epämiellyttävien hajujen voimakkuuden vähentäminen ja alueen ympäristötilanteen parantaminen.

Bioreaktorin rakentamisen hyötyjen arvioimiseksi laiha isäntä harkitsee seuraavia näkökohtia:

• biostaation kustannukset ovat pitkäaikainen sijoitus;
• kotitekoiset biokaasulaitteet ja reaktorin asentaminen ilman ulkopuolisten asiantuntijoiden osallistumista ovat paljon halvempia, mutta niiden hyötysuhde on alhaisempi kuin kalliiden tehdaslaitteiden;
• Vakavan kaasupaineen ylläpitämiseksi viljelijällä on oltava pääsy kotieläintuotannon jätteisiin riittävässä määrin ja pitkään. Jos sähkön ja maakaasun hinnat ovat korkeat tai kaasutus puuttuu, laitoksen käytöstä tulee paitsi kannattavaa, myös välttämätöntä;
• suurten tilojen, joilla on oma raaka-ainepohja, bioreaktorin sisällyttäminen kasvihuoneiden ja karjatilojen järjestelmään on kannattava ratkaisu;
• pienille tiloille tehokkuutta voidaan parantaa asentamalla useita pieniä reaktoreita ja lataamalla raaka-aineita eri aikavälein. Näin vältetään kaasun keskeytykset ja raaka-aineen puute.

Opi kuinka varustaa lämmitys omakotitalossa ilman kaasua napsauttamalla tätä:https://aquatech.tomathouse.com/fi/otoplenie/alt_otoplenie/otoplenie-chastnogo-doma-bez-gaza.html

Kuinka rakentaa bioreaktori itse

Rakennuspäätös tehtiin, nyt meidän on suunniteltava asennus ja laskettava tarvittavat materiaalit, työkalut ja laitteet.

Tärkeä! Kestävyys aggressiivisille happamille ja emäksisille ympäristöille on bioreaktorimateriaalin tärkein vaatimus.

Jos metallisäiliötä on saatavana, sitä voidaan käyttää korroosionestopinnoitteella. Kun valitset metallisäiliötä, ota huomioon hitsien läsnäolo ja niiden lujuus.

Kestävä ja kätevä vaihtoehto on polymeerisäiliö. Tämä materiaali ei hajoa eikä ruostu. Tynnyri, jolla on paksut jäykät seinät tai vahvistettu, kestää täydellisesti kuorman.

Halvin tapa on tiilistä tai kivistä valmistettujen astioiden asettaminen betonilohkoihin. Lujuuden lisäämiseksi seinät vahvistetaan ja peitetään sisä- ja ulkopuolelta monikerroksisella vesieristyksellä ja kaasutiiviillä pinnoitteella. Laastarin tulisi sisältää lisäaineita, joilla on määritellyt ominaisuudet. Paras muoto, joka kestää kaikki painekuormat, on soikea tai lieriömäinen.

Tämän säiliön pohjassa on reikä, jonka kautta käytetyt raaka-aineet poistetaan. Reiän tulisi olla tiukasti suljettu, koska järjestelmä toimii tehokkaasti vain suljetuissa olosuhteissa.

Tarvittavien työkalujen ja materiaalien laskeminen

Seuraavan työkalun ja materiaalin laatimiseksi tarvitaan koko järjestelmän tiililaatikko ja laite.

• säiliö sementin tai betonisekoittimen sekoittamiseen;
• pora suutinsekoittimella;
• murskattu kivi ja hiekka viemäröintiä varten;
• lapio, mittanauha, lastulaasti, kitti;
• tiili, sementti, vesi, hieno hiekka, vahvike, pehmitin ja muut tarvittavat lisäaineet;
• hitsauskoneet ja kiinnittimet metalliputkien ja komponenttien asentamiseen;
• vesisuodatin ja säiliö metallilastuilla kaasun puhdistamista varten;
• Rengas- tai tavanomaiset propaanisylinterit kaasun varastointia varten.

Betonisäiliön koko määritetään orgaanisen jätteen määrästä, joka ilmenee päivittäin yksityisellä maatilalla tai maatilalla. Täysimittainen bioreaktoritoiminta on mahdollista, jos sen täyttää kaksi kolmasosaa käytettävissä olevasta tilavuudesta.

Määritetään reaktorin tilavuus pienelle yksityiselle taloudelle: jos lehmiä on 5, 10 sikaa ja 40 kanaa, niin heidän elämänsä aikana syntyy pentue 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg +. 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Lisää 5 litraa vettä, jotta kananpoisto saavutetaan vaaditussa 85%: n kosteudessa. Kokonaispaino = 331,8 kg. 20 päivän käsittelyssä tarvitaan: 331,8 kg x 20 = 6636 kg - noin 7 kuutiometriä vain alustaa varten. Nämä ovat kaksi kolmasosaa vaaditusta tilavuudesta. Tuloksen saamiseksi tarvitset 7x1,5 = 10,5 kuutiometriä. Saatu arvo on tarvittava bioreaktorin tilavuus.

Muista, että suuren määrän biokaasun saaminen pieniin säiliöihin ei auta. Tuotanto riippuu suoraan reaktorissa jalostetun orgaanisen jätteen massasta. Joten saadaksesi 100 kuutiometriä biokaasua on tarpeen prosessoida tonni orgaanista jätettä.

Bioreaktorilaitteen valmistelu

Ilmaiseksi biopolttoaine työmaalla on välttämätöntä valita paikka teräsbetonisäiliön rakentamiseksi, joka toimii bioreaktorina.

Optimaalinen sijainti valitaan etäällä asuintiloista, eläinten paikoista. Raaka-aineiden varastointivarasto voi olla lähellä. Siinä olisi otettava huomioon pohjaveden taso sekä biomassan lastaamisen ja purkamisen mukavuus. Mieluiten paikka raaka-aineiden kuljetukseen.

Reaktorisäiliön taloudellinen sijainti on rakentaa se maanpinnan alapuolelle. Maaston kaltevuus on myös erittäin kätevä. Tämä vähentää lämmöneristyksen kustannuksia ja helpottaa orgaanisen substraatin lastausta.

Reaktorin suunnittelun ja kestävyyden luotettavuus riippuu kuopan pohjan ja seinämien valmistelusta säiliötä varten. Seinät vahvistetaan ja tiivistetään muovilla, betonilla ja käytetään polymeerirenkaita. Tärkeä ja perusteellinen lämpeneminen. Käytä edullisena eristeenä olkia, savea, kuivaa lantaa ja kuonaa, improvisoituja materiaaleja.

Kokoonpano ja asennus

Talousarvion säästämiseksi on optimaalista asentaa yksinkertainen ja luotettava malli ilman soittoääniä ja pilliä. Lisää sitten toimintojen aikana ja kun taloudelliset mahdollisuudet ilmaantuvat, lisää elementtejä lämmitykseen, automaatioon, hallintaan.

Bioreaktorin kokoamisen ja asentamisen vaiheittaiset ohjeet auttavat asentamaan asennuksen itse.

1. Kaivaa kaivo, kaada tasauskerros hiekkaa pohjaan, aseta koko kuoppa PVC-kalvolla ja kaada sitten lämpöä eristävä kerros paisutettua savea, olkea ja kohdista se horisontin kohdalla. Asenna putket alustan lastaamiseen ja purkamiseen. Raaka-aineiden putkien halkaisijan on oltava halkaisijaltaan vähintään 300 mm, muuten ne tukkeutuvat.
2. Aseta tiiliastio tai asenna valmis. Eristä reaktorin sivuseinät päällystämällä se savilla ja olkilla useissa kerroksissa tai käyttämällä nykyaikaisia ​​lämmittimiä, esimerkiksi polystyreenivaahtoa, vaahdotettua polyuretaanivaahtoa.
3. Kaasun tyhjennysjärjestelmän valmistamiseksi, joka koostuu pystysuorista putkista, joissa rungossa on useita reikiä. Tällainen järjestelmä korvaa sekoittimet.
4. Peitä ladatun biomateriaalin ulkokerros erityisellä kalvolla, jotta muodostuu pieni ylipaine ja kertyy biokaasua kuplin alle. Asenna kupu, jonka tulisi olla ilmatiivis ja yläosassa kaasun poistoputki, suodattimet ilmatiiviän luukun puhdistamiseksi, vesitiiviste. Kaasua kerätään ja varastoidaan erityisiin kaasupusseihin.

Bioreaktorin lanseeraus

1. Jotta bioreaktori toimisi tehokkaasti, se on täytettävä raaka-aineilla 2/3 tilavuudesta, joka on bakteerien toiminnan kannalta välttämätön lämpötila, joten biomassan syöttösuppilo tulisi asettaa aurinkoiselle puolelle niin, että se lämpenee.
2. Uuden lataaminen ja käytetyn orgaanisen substraatin poistaminen on halvempaa ja helpompaa suorittaa ylivuotoperiaatteen mukaisesti, ts. nostamalla orgaanisen aineen määrää reaktorin sisällä uuden osan lisäämisen yhteydessä poistetaan substraatti poistoputken läpi määrässä, joka on yhtä suuri kuin syötetyn materiaalin tilavuus.
3. Lataa erä bakteereja. Lämmitä tarvittaessa.

Oikea kaasunpoisto bioreaktorista

Orgaanisten aineiden käymisessä saatu kaasu poistetaan kannen yläosan malliin tarkoitetun erityisen reiän kautta, joka sulkee säiliön tiiviisti. Jotta biokaasun sekoittaminen ilman kanssa voidaan sulkea pois, on varmistettava sen poisto vesilukon (vesilukon) kautta.

Kaasuseoksen paineita bioreaktorin sisällä on mahdollista säätää korkin avulla, jonka tulisi nousta kaasun ylimäärän kanssa, toisin sanoen, olla vapautusventtiilin rooli. Vastapainona voit käyttää tavallista painoa. Jos paine on normaali, syntyvä kaasu virtaa poistoputken läpi kaasusäiliöön, ja se puhdistetaan matkan varrella.

Käyttö- ja turvallisuussäännöt

Säännöllisten erien jatkuva lastaus ja valmiiden lannoitteiden purkaminen, käymisolosuhteiden valvonta varmistaa biokaasulaitoksen asianmukaisen toiminnan.

Erikoistuneet yritykset myyvät erät orgaanisesti käyviä bakteereja biokaasun tuottamiseksi.

On olemassa mesofiilisiä, termofiilisiä ja psyrofiilisiä bakteereja. Orgaanisten aineiden täydellinen fermentointi termofiilisten bakteerien kanssa tapahtuu 12 päivässä. Mesofiiliset bakteerit toimivat hitaammin, ne käsittelevät raaka-aineet 20 päivässä.

Reaktorin biomassa on sekoitettava vähintään kahdesti päivässä, muuten pinnalle muodostuu kuori, joka estää biokaasun vapaan poistumisen. Kylmällä vuodenaikalla reaktoria tulisi lämmittää pitäen optimaalinen lämpötila korkeinta tuotetta varten.

Ei ole vaikeaa tehdä takkaa asunnolle ympäristöystävällistä polttoainetta, jos sinulla on oikea halu ja asiaankuuluvat ohjeet. Yksityiskohdat:https://aquatech.tomathouse.com/fi/otoplenie/biokamin-svoimi-rukami.html

Reaktoriin ladattu orgaaninen seos ei saa sisältää antiseptisiä aineita, pesuaineita, kemikaaleja, jotka ovat haitallisia bakteerien elämälle ja hidastavat biokaasun tuotantoa.

Tärkeä! Biokaasu on syttyvää ja räjähtävää.

Jotta bioreaktori toimisi kunnolla, on noudatettava samoja sääntöjä kuin kaikissa kaasulaitteissa. Jos laitteet ovat tiukka, biokaasu ohjataan kaasusäiliöön oikeaan aikaan, silloin ei ole ongelmia.

Jos kaasun paine ylittää normin tai se myrkyttää vuotojen varalta, on räjähdysvaara, siksi on suositeltavaa asentaa lämpötila- ja paineanturit reaktoriin. Biokaasun hengittäminen on myös haitallista ihmisten terveydelle.

Kuinka varmistaa biomassan aktiivisuus

Voit nopeuttaa biomassan käymisprosessia kuumentamalla sitä. Pääsääntöisesti eteläisillä alueilla tätä ongelmaa ei esiinny. Ympäristön lämpötila on riittävä käymisprosessien luonnolliseen aktivoitumiseen. Alueilla, joilla on vaikeat ilmasto-olosuhteet talvella, ilman lämmitystä, on yleensä mahdotonta käyttää biokaasulaitosta. Käymisprosessi alkaa loppujen lopuksi lämpötilassa, joka ylittää 38 celsiusastetta.

On olemassa useita tapoja organisoida säiliön lämmitys biomassalla:

• kytke reaktorin alla oleva kela lämmitysjärjestelmään;
• asenna sähkölämmityselementit säiliön pohjaan;
• lämmitä säiliö suoraan sähkölämmittimillä.

Metaanin tuotantoon vaikuttavat bakteerit ovat lepotilassa itse rehussa. Heidän aktiivisuus nousee tietyllä lämpötilan tasolla. Automaattisen lämmitysjärjestelmän asentaminen varmistaa prosessin normaalin kulun. Automaatio kytkee lämmityslaitteen päälle, kun seuraava kylmäjuhla saapuu bioreaktoriin, ja sammuttaa sen sitten, kun biomassa lämpenee ennalta määrättyyn lämpötilaan.

Tällaiset lämpötilansäätöjärjestelmät asennetaan kattiloihin, joten niitä voi ostaa kaasulaitteiden myyntiin erikoistuneissa liikkeissä.

On tärkeää huomata, että on mahdollista aktivoida biokaasun tuotanto kotona sekoittamalla biomassaa reaktorissa. Tätä varten valmistetaan laite, joka on rakenteellisesti samanlainen kuin kotisekoitin. Laitetta voidaan ajaa akselilla, joka johdetaan ulos säiliön kannessa tai seinämissä olevan aukon kautta.

Mitkä erityiset luvat vaaditaan biokaasun asentamiseen ja käyttöön

Bioreaktorin rakentamiseksi ja käyttämiseksi sekä saadun kaasun käyttämiseksi on suunnitteluvaiheessa välttämätöntä huolehtia tarvittavien lupien saamisesta. Hyväksyntä on tehtävä kaasupalvelun, palomiesten ja Rostekhnadzorin kanssa.Yleensä asennusta ja käyttöä koskevat säännöt ovat samankaltaiset kuin tavanomaisten kaasulaitteiden käyttö. Rakentaminen on suoritettava tiukasti SNIP-standardien mukaisesti, kaikkien putkistojen on oltava keltaisia ​​ja niissä on oltava asianmukaiset merkinnät. Tehtaalla valmistetut valmiit järjestelmät ovat monta kertaa kalliimpia, mutta niillä on kaikki tositteet, jotka täyttävät kaikki tekniset vaatimukset. Valmistajat antavat laitteille takuun ja suorittavat tuotteiden huolto- ja korjauspalvelut.

Kotitekoinen biokaasulaitos voi säästää energiakustannuksissa, jotka vievät suuren osan maataloustuotteiden kustannusten määrittämisessä. Tuotantokustannusten alentaminen vaikuttaa maatilan tai yksityisen maatilan kannattavuuden kasvuun. Nyt kun tiedät miten saada biokaasu olemassa olevasta jätteestä, on vain tehtävä toteuttaa idea. Monet viljelijät ovat jo kauan oppineet ansaitsemaan rahaa lannasta.