Hogyan készítsünk bioreaktorot saját kezével

A hagyományos energiaforrások folyamatos növekedése arra készteti az otthoni kézműveseket, hogy készítsenek házi készítésű berendezéseket, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy biogázt saját kezükből készítsenek. A háztartási megközelítésnek köszönhetően nemcsak olcsó energiát lehet megszerezni a ház fűtéséhez és más szükségletekhez, hanem meg lehet határozni a szerves hulladék hasznosítási folyamatát és a szabad műtrágyák előállítását a későbbi talajba történő kijuttatáshoz.

A termelt biogáz többlete, valamint a műtrágyák piaci értéken realizálhatók az érdeklődő fogyasztók számára, és pénzzé alakulnak, ami szó szerint „a lábad alatt fekszik”. A nagy gazdák megengedhetik maguknak, hogy megvásárolják a gyárban összeszerelt kész biogázüzemeket. Az ilyen berendezések költsége meglehetősen magas. Működésének megtérülése azonban megfelel az elvégzett beruházásoknak. Az ugyanezen elven működő kevésbé erős erőművek önállóan összeállíthatók a rendelkezésre álló anyagokból és alkatrészekből.

Mi a biogáz és hogyan képződik?

A biogáz környezetbarát üzemanyag. Jellemzői szerint a biogének nagymértékben konvergálnak az ipari méretekben előállított földgázzal. Képzelje el a biogáz előállításának technológiáját az alábbiak szerint:

• egy bioreaktornak nevezett speciális tartályban egy biomassza-feldolgozási folyamat anaerob baktériumok részvételével zajlik levegő nélküli erjesztési körülmények között egy bizonyos ideig, amelynek időtartama a betöltött alapanyagok mennyiségétől függ;
• ennek eredményeként más gáznemű anyagokból 60% metánt, 35% - szén-dioxidot és 5% -ot tartalmazó gázkeverék szabadul fel, amelyek között kevés hidrogén-szulfid van;
• a keletkező gázt folyamatosan ürítik a bioreaktorból, és a tisztítás után megfelelő felhasználásra továbbítják;
• Az újrahasznosított hulladékokat, amelyek kiváló minőségű műtrágyává váltak, időnként eltávolítják a bioreaktorból és elszállítják a mezőkre.

Annak érdekében, hogy folyamatosan üzembe helyezze a biogáztermelést otthonában, a mezőgazdasági és az állattenyésztési vállalkozások tulajdonosainak kell lennie, vagy hozzáférést kell biztosítani hozzájuk. A biogáz előállítása gazdasági szempontból csak akkor lehetséges, ha az állati tenyésztésből származó trágya és egyéb szerves hulladék ingyenesen rendelkezésre áll.

A gázfűtés továbbra is a legmegbízhatóbb fűtési módszer. Az autonóm gázosításról a következő anyagban találhat további információkat:https://aquatech.tomathouse.com/hu/gazosnabzhenie/avtonomnoe-gazosnabzhenie-chastnogo-doma.html

A bioreaktorok típusai

A biogáz előállítására szolgáló üzemek különböznek a nyersanyagok betöltésének típusától, a kapott gázgyűjtéstől, a reaktor földfelszínhez viszonyított helyétől, a gyártás anyagától. A bioreaktorok építéséhez a beton, a tégla és az acél a legalkalmasabb anyagok.

A berakodás típusa szerint megkülönböztetik a bio-létesítményeket, amelyekbe az alapanyagok egy részét berakják, feldolgozási ciklust végeznek, majd teljesen kiraknak. Ezekben az üzemekben a gáztermelés instabil, de bármilyen nyersanyag berakható bennük. Általában függőlegesek és kevés helyet foglalnak el.

A szerves hulladék egy részét naponta betöltik a második típusú rendszerbe, és a kész fermentált műtrágyák egy részét egyenlő mennyiségben ürítik ki. A működő keverék mindig a reaktorban marad. Az úgynevezett folyamatos terhelés telepítése stabilan több biogázt eredményez, és a mezőgazdasági termelők körében nagyon népszerű. Alapvetően ezek a reaktorok vízszintesen helyezkednek el és kényelmesek a hely szabad helyének jelenlétében.

A kiválasztott biogázgyűjtés meghatározza a reaktor tervezési jellemzőit.

• A ballonrendszerek gumi vagy műanyag hőálló ballonból állnak, amelyben a reaktor és a gáztartó kombinálva van. Az ilyen típusú reaktorok előnyei a tervezés egyszerűsége, a nyersanyagok be- és kirakodása, a tisztítás és szállítás egyszerűsége, alacsony költségek. A hátrányok között szerepel a rövid élettartam, 2–5 év, a külső behatások okozta károsodás lehetősége. A tartályreaktorokba csatornás típusú üzemek is tartoznak, amelyeket Európában széles körben használnak folyékony hulladékok és szennyvíz kezelésére. Egy ilyen gumi tető magas környezeti hőmérsékleten hatékony, és nincs veszély a henger károsodására. A rögzített kupola kialakítás egy teljesen zárt reaktorral és az iszapkiürítés kompenzáló képességével rendelkezik. A gáz felhalmozódik a kupolában; amikor a nyersanyag következő adagját berakják, a feldolgozott tömeget a kompenzációs tartályba tolják.
• Az úszó kupolával rendelkező biorendszerek egy, a föld alatt elhelyezkedő monolit bioreaktorból és egy mozgatható gáztartályból állnak, amely egy speciális vízzsebben vagy közvetlenül a betáplálásban lebeg, és gáznyomás hatására emelkedik. A lebegő kupola előnye a könnyű használat és az a képesség, hogy meghatározzuk a gáznyomást a kupola magassága alapján. Ez egy nagyszerű megoldás nagy gazdaságok számára.
• A felszín feletti földalatti vagy telepítési hely kiválasztásakor figyelembe kell venni a dombormű lejtését, amely megkönnyíti az alapanyagok be- és kirakodását, a föld alatti szerkezetek fokozott hőszigetelését, amely megvédi a biomasszát a napi hőmérsékleti ingadozásoktól, és stabilizálja az erjedési folyamatot.

A kivitel felszerelhető további eszközökkel a nyersanyagok melegítésére és keverésére.

Költséghatékony egy reaktor elkészítése és biogáz felhasználása?

A biogázüzem építése a következő célokkal rendelkezik:

• olcsó energiatermelés;
• könnyen emészthető műtrágyák előállítása;
• megtakarítások drága csatornákba történő csatlakozáskor;
• háztartási hulladék feldolgozása;
• a gáz értékesítéséből származó lehetséges nyereség;
• a kellemetlen szagok intenzitásának csökkentése és a környezet környezeti helyzetének javítása.

A bioreaktor kiépítésének előnyeinek értékelése érdekében a sovány gazdagépnek a következő szempontokat kell figyelembe vennie:

• a biosztációs költségek hosszú távú befektetés;
• a házilag előállított biogázberendezések és a reaktor telepítése külső szakemberek bevonása nélkül sokkal olcsóbb lesz, de hatékonysága alacsonyabb, mint egy drága gyáré;
• A stabil gáznyomás fenntartása érdekében a gazdának elegendő mennyiségű és hosszú ideig hozzáférést kell biztosítani az állattenyésztési hulladékokhoz. A magas villamosenergia- és földgázárak vagy a gázosítás hiányában a létesítmény használata nemcsak jövedelmezővé válik, hanem szükséges is;
• a saját nyersanyagbázissal rendelkező nagygazdaságok számára nyereséges megoldás lesz egy bioreaktor beépítése az üvegházak és a szarvasmarhagazdaságok rendszerébe;
• kis gazdaságok esetében a hatékonyság javítható, ha több kicsi reaktorokat telepítünk és nyersanyagokat töltünk be különböző időközönként. Ez elkerüli a nyersanyag hiányával járó gázszakadásokat.

Ahhoz, hogy megtanulja, hogyan kell fűtni egy magánházban gáz nélkül, kattintson ide:https://aquatech.tomathouse.com/hu/otoplenie/alt_otoplenie/otoplenie-chastnogo-doma-bez-gaza.html

Hogyan építsünk fel egy saját bioreaktorot?

Az építésről szóló döntés született, most meg kell terveznünk a telepítést, és kiszámítanunk a szükséges anyagokat, eszközöket és felszereléseket.

Fontos! Az agresszív savas és lúgos környezettel szembeni ellenállás a bioreaktor anyagának fő követelménye.

Ha van fémtartály, akkor azt korrózióvédő bevonattal is fel lehet használni. Fémből készült tartály kiválasztásakor ügyeljen a hegesztések jelenlétére és erősségére.

Tartós és kényelmes opció egy polimer tartály. Ez az anyag nem bomlik és nem rozsdásodik. A vastag, merev falú vagy megerősített hordó tökéletesen ellenáll a terhelésnek.

A legolcsóbb módszer téglából vagy kőből, betonból készült tartályok elrendezése. A szilárdság növelése érdekében a falakat többrétegű vízszigeteléssel és gáztömör bevonattal megerősítik, és belülről és kívül borítják. A vakolatnak adalékanyagokat kell tartalmaznia, amelyek biztosítják a meghatározott tulajdonságokat. A legjobb alak, amely bármilyen nyomásterhelésre képes ellenállni, ovális vagy hengeres.

A tartály alján egy lyuk van, amelyen keresztül a kiégett nyersanyagokat eltávolítják. Ezt a lyukat szorosan le kell zárni, mivel a rendszer csak zárt körülmények között működik hatékonyan.

A szükséges eszközök és anyagok kiszámítása

A téglatartály és a teljes rendszer berendezésének elrendezéséhez a következő eszközökre és anyagokra van szükség:

• tartály cement vagy betonkeverő keverésére;
• fúró fúvóka-keverővel;
• zúzott kő és homok egy lefolyó padhoz;
• lapát, mérőszalag, simító, gittkés;
• tégla, cement, víz, finom homok, megerősítés, lágyító és egyéb szükséges adalékok;
• hegesztőgép és kötőelemek fémcsövek és alkatrészek rögzítéséhez;
• vízszűrő és tartály fémforgácsokkal a gáz tisztításához;
• Gumiabroncsok vagy szabványos propánhengerek a gáz tárolására.

A betontartály méretét a szerves hulladék mennyiségéből kell meghatározni, amely naponta jelenik meg egy magángazdaságban vagy gazdaságban. A teljes értékű bioreaktor működése akkor lehetséges, ha a rendelkezésre álló mennyiség kétharmadával megtelik.

Határozzuk meg a reaktor térfogatát egy kis magángazdaság számára: ha 5 tehén, 10 sertés és 40 csirke van, akkor 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg + alom alakul ki életük napja alatt 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Hogy a csirke-ürüléket a kívánt 85% -os páratartalom eléréséhez adjon hozzá 5 liter vizet. Teljes tömeg = 331,8 kg. A 20 napon belüli feldolgozáshoz szükséges: 331,8 kg x 20 = 6636 kg - körülbelül 7 köbméter csak az aljzathoz. Ez a szükséges mennyiség kétharmadát jelenti. Az eredmény eléréséhez 7x1,5 = 10,5 köbméterre van szüksége. A kapott érték a bioreaktor szükséges térfogata.

Ne feledje, hogy nagy mennyiségű biogáz kis tárolóedényekbe juttatása nem fog működni. A kibocsátás közvetlenül függ a reaktorban feldolgozott szerves hulladék tömegétől. Tehát ahhoz, hogy 100 köbméter biogázt kapjunk, meg kell dolgozni egy tonna szerves hulladékot.

A bioreaktor eszköz helyszíni előkészítése

Ingyen bioüzemanyag a helyszínen ki kell választania egy vasbeton tartályok építésének helyét, amely bioreaktorként fog szolgálni.

Az optimális helyet a lakótól és az állatoktól távol kell választani. A nyersanyagok tárolására szolgáló raktár közel lehet. Ennek figyelembe kell vennie a talajvíz szintjét és a biomassza be- és kirakodásának kényelmét. Előnyösen egy hely a nyersanyagok szállításához.

A reaktor edényének gazdaságos helyzete az, hogy azt a talajszint alatt építsék. A terep lejtése szintén nagyon kényelmes. Ez csökkenti a hőszigetelés költségeit és megkönnyíti a szerves szubsztrát betöltését.

A reaktor tervezésének és tartósságának megbízhatósága attól függ, hogy a tartály számára előkészítsék-e a gödör fenekét és falait. A falakat megerősítik és tömítik műanyag, beton és polimer gyűrűkkel. Fontos és alapos felmelegedés. Olcsó szigetelésként használjon szalmát, agyagot, száraz trágyát és salakot, improvizált anyagokat.

Összeszerelés és telepítés

A költségvetés megtakarítása érdekében optimális egy egyszerű és megbízható kivitel felszerelése harangok és sípok nélkül, majd működés közben és amikor pénzügyi lehetőségek merülnek fel, adjon hozzá további elemeket fűtéshez, automatizáláshoz és vezérléshez.

A bioreaktor összeszerelésével és telepítésével kapcsolatos lépésről lépésre megkönnyíti a telepítés egyéni telepítését.

1. Fúrjon ki egy gödöröt, öntsen egy kiegyenlítő homokréteget az aljára, a teljes gödört fedje PVC fóliával, majd öntsön egy hőszigetelő réteget kiterjesztett agyagból, szalmából, igazítsa azt a horizonthoz. Csöveket szereljen fel az aljzat be- és kirakodására. Az alapanyagok csöveinek átmérőjének legalább 300 mm-nek kell lennie, különben eltömődhetnek.
2. Helyezzen el egy téglatartályt, vagy telepítse a kész tartályt. Szigetelje a reaktor oldalfalait úgy, hogy többrétegű agyaggal és szalmával bevonja, vagy modern fűtőberendezésekkel, például polisztirolhabbal, habosított poliuretánhabbal.
3. Gázelvezető rendszer elkészítése függőleges csövekből, a testben sok lyukkal. Egy ilyen rendszer felváltja a keverőket.
4. Fedje le a betöltött bioanyag külső rétegét egy speciális fóliával, hogy kialakuljon egy kis túlnyomás és a biogáz felhalmozódjon a kupola alatt. Szereljen be egy kupolat, amelynek légmentesnek kell lennie, és egy tetején egy gázkivezető csövet, szűrőket a légmentes nyílás tisztításához, egy víztömítést. A gázt speciális gázzsákokban tárolják és tárolják.

Bioreaktor elindítása

1. Ahhoz, hogy a bioreaktor hatékonyan működjön, a mennyiségének 2/3-ig kell feltölteni a nyersanyagokkal, a baktériumok működéséhez szükséges hőmérsékleten, így a biomassza-takarmány-garatot napos oldalra kell helyezni, hogy felmelegedjen.
2. Egy új rakodása és a kiégett szerves szubsztrát kivétele olcsóbb és könnyebben elvégezhető a túlfolyási elv szerint, azaz ha új adag bevezetésekor a reaktorban növekszik a szerves anyag szintje, akkor a szubsztrátum a bevezető anyag térfogatával megegyező mennyiségben kerül a kisülőcsövön keresztül.
3. Töltse le egy tétel baktériumokat. Ha szükséges, melegítse újra.

A gáz megfelelő eltávolítása a bioreaktorból

A szerves anyagok erjedése során nyert gázt egy speciális lyukon keresztül távolítják el, amely a fedél felső részének kialakításában található, és amely szorosan bezárja a tartályt. A biogáz és a levegő keveredésének lehetőségének kizárása érdekében gondoskodni kell annak eltávolításáról egy vízzáron (vízzáron) keresztül.

A gázkeverék nyomását a bioreaktorban egy kupak segítségével lehet szabályozni, amelynek gázfelesleggel kell emelkednie, vagyis egy kioldószelep szerepet kell játszania. Ellensúlyként használhat egy normál súlyt. Ha a nyomás normális, akkor a keletkező gáz a kimeneti csövön keresztül áramlik a gáztartályba, és az út mentén vízben tisztul.

Működési és biztonsági szabályok

A rendszeres tételek állandó betöltése és a kész műtrágyák kirakodása, az erjedési körülmények ellenőrzése biztosítja a biogázüzem megfelelő működését.

A szakosodott vállalatok szervesen erjesztõ baktérium-tételeket árusítanak biogáz előállításához.

Vannak mezofil, termofil és pszichofil baktériumok. A szerves anyagok teljes erjedése termofil baktériumok részvételével 12 napon belül megtörténik. A mezofil baktériumok lassabban működnek, 20 napon belül feldolgozzák az alapanyagokat.

A reaktorban lévő biomasszát legalább naponta kétszer össze kell keverni, különben kéreg alakulhat ki a felületen, amely megakadályozza a biogáz szabad kilépését. A hideg évszakban a reaktorot fel kell melegíteni, fenntartva az optimális hőmérsékletet a termék legnagyobb előállítása érdekében.

Nem nehéz a kandallót elkészíteni egy lakás számára környezetbarát tüzelőanyaggal, ha megfelelő vágya van és a vonatkozó utasítások vannak. Részletek:https://aquatech.tomathouse.com/hu/otoplenie/biokamin-svoimi-rukami.html

A reaktorba töltött szerves keverék nem tartalmazhat fertőtlenítőszereket, tisztítószereket, vegyszereket, amelyek károsak a baktériumok életére és lelassítják a biogáz előállítását.

Fontos! A biogáz gyúlékony és robbanásveszélyes.

A bioreaktor megfelelő működéséhez ugyanazokat a szabályokat kell betartani, mint minden gázberendezéshez. Ha a berendezés szoros, a biogázt időben átirányítják a gáztartályba, akkor nem lesznek problémák.

Ha a gáznyomás meghaladja a normát, vagy szivárgás esetén mérgező lesz, robbanásveszély áll fenn, ezért ajánlott hőmérsékleti és nyomásérzékelőket felszerelni a reaktorba. A biogáz belégzése szintén káros az emberi egészségre.

Hogyan biztosítható a biomassza aktivitása?

Felgyorsíthatja a biomassza erjedési folyamatát melegítésével. A déli régiókban ez a probléma általában nem merül fel. A környezeti hőmérséklet elegendő a fermentációs folyamatok természetes aktiválásához. A télen súlyos éghajlati viszonyok között, fűtés nélkül általában lehetetlen biogázüzemet üzemeltetni. Végül is a fermentációs folyamat 38 Celsius fokot meghaladó hőmérsékleten indul.

A biomassza-tartály melegítésének többféle módja is van:

• csatlakoztasson egy tekercset a reaktor alatt a fűtőrendszerhez;
• szereljen fel elektromos fűtőelemeket a tartály aljára;
• biztosítsa a tartály közvetlen melegítését elektromos fűtőberendezésekkel.

A metántermelést befolyásoló baktériumok alvó állapotban vannak magában a takarmányban. Tevékenységük egy bizonyos hőmérsékleti szinteken emelkedik. Automatizált fűtőrendszer telepítése biztosítja a folyamat normál áramlását. Az automatizálás bekapcsolja a fűtőberendezést, amikor a következő hideg fél belép a bioreaktorba, majd kikapcsol, amikor a biomassza előre meghatározott hőmérsékletre melegszik.

Az ilyen hőmérsékletszabályozó rendszereket kazánokba telepítik, így megvásárolhatók a gázipari berendezések értékesítésére szakosodott üzletekben.

Fontos megjegyezni, hogy a biogáz előállítását otthon is aktiválhatjuk a reaktorban lévő biomassza összekeverésével. Ehhez készül egy készülék, amely szerkezetileg hasonló a háztartási keverőhöz. Az eszközt egy tengely hajthatja meg, amelyet egy tartály fedeleiben vagy falain lévő nyíláson keresztül vezetnek ki.

Milyen speciális engedélyekre van szükség a biogáz telepítéséhez és felhasználásához

A bioreaktor felépítéséhez és működtetéséhez, valamint a kapott gáz felhasználásához a tervezési szakaszban gondoskodni kell a szükséges engedélyek megszerzéséről. A jóváhagyást a gázszolgálat, a tűzoltók és a Rostekhnadzor közreműködésével kell meghozni.Általában a telepítés és az üzemeltetés szabályai hasonlóak a hagyományos gázberendezések használatához. Az építkezést szigorúan az SNIP-k szerint kell elvégezni, minden csővezetéknek sárganek kell lennie és a megfelelő jelöléssel kell rendelkeznie. A gyárban gyártott kész rendszerek sokszor drágábbak, de rendelkeznek minden igazoló dokumentummal, amely megfelel az összes műszaki követelménynek. A gyártók garanciát vállalnak a berendezésre, és karbantartást és javítást végeznek termékeikkel.

A házi készítésű biogázüzem megtakaríthatja az energiaköltségeket, amelyek nagy részét foglalják el a mezőgazdasági termékek költségeinek meghatározásában. A termelési költségek csökkentése befolyásolja a gazdaság vagy a magántulajdonban lévő jövedelmezőség növekedését. Most, hogy tudja, hogyan lehet a biogázt meglévő hulladékból kinyerni, csak az ötlet gyakorlati megvalósítása marad. Sok gazda már régóta megtanulta, hogyan lehet pénzt keresni trágyából.