Plyn zdarma, na kterém můžete vařit jídlo, lze získat z lidského a zvířecího odpadu. K tomu si můžete sestavit jednoduchou bioplynovou stanici.
Princip získávání plynu z odpadu je velmi jednoduchý: odpad se umístí do utěsněné nádrže, kde se určitou dobu potuluje a uvolňuje směs metanu s dalšími plyny, která dobře hoří a je vhodná pro použití v domácnosti.
Bude to trvat
- Utěsněná plastová nádrž s víkem na 50-100 litrů.
- 2 kulové kohouty na plyn.
- Tee.
- Silikonová trubice pro plynovod.
- Krimpovací svorky.
- Kamera z kamionu (nebo traktoru).
- Roh s plastovou trubkou.
Výroba bioplynové stanice
Sud s těsně přiléhajícím víkem. Nezapomeňte zkontrolovat jeho úplnou těsnost.
Do víka uděláme dírku. Vložíme do něj tvarovku a lícování zalepíme dvousložkovým lepidlem.
Na straně stejnou technologií přilepíme rohovou tvarovku trubkou, která jde téměř až na dno nádrže.
Tato trubka je potřebná k odstranění odpadu ze dna při plnění nových. Přilepte hadici k výstupu.
Pod ním bude třeba dát plastový kbelík.
Na armaturu v krytu nasadíme hadici a upevníme ji krimpovacím límcem.
Na druhou stranu trubky připevníme kulový ventil, aby se uzavřel hlavní přívod.
Z kohoutku je připojena trubka a jde do odpaliště. Z odpaliště je jeden konec připojen k druhému karnu, k němu budou připojeni spotřebitelé.
A druhý vývod z odpaliště jde do pryžové komory, která slouží jako zásobník plynu.
Zpočátku musí být komora zcela vypuštěna, čímž se uvolní veškerý přebytečný vzduch.
Instalace plnění
K tankování je potřeba téměř jakýkoli rostlinný odpad, v mém případě pár kilogramů slupek ze zeleniny, ovoce a také shnilého ovoce.
Všechno hodíme do nádrže.
Dále, abyste získali metanovou fermentaci s uvolňováním metanu, musíte přidat organické odpadní produkty. V tomto případě byl použit 30denní hnůj dobytka. Celkový objem hnoje je cca 10 litrů.
Doplňte nádrž do 2/3 vodou.
Takto vypadá palivová bioplynová stanice. Pevně uzavřete víko.
Po 7 dnech byla komora naplněna zemním plynem.
Použití plynu
Připojíme plynový hořák.
Můžete vařit jídlo.
Při spálení prakticky není cítit.
Podívejte se na video
Téměř před třemi lety jsem napsal článek o výzkumu bioplynu, který jsme prováděli v Tomsku. Článek tehdy vzbudil značný zájem a i nyní dostávám poštou dopisy s žádostí, abych o této technologii a vyhlídkách na její praktické zavedení řekl podrobněji. Rozvíjení tohoto tématu jsme nevzdali, nashromáždilo se nám mnoho zajímavých myšlenek a novinek, o kterých bychom si rádi popovídali, takže zájemci jsou pod kočkou vítáni.
Co je nového?
Nejdůležitější zprávou je, že téma je stále živé. Myšlenka recyklace odpadu na něco užitečného a dokonce ziskového sama o sobě hřeje na duši. Připomínám, že bioplynové technologie umožňují zpracovávat organický odpad (hnůj, splašky atd.) na hořlavý plyn a biohnojivo.
Výsledné hnojivo lze použít ke zvýšení výnosu téměř jakékoli rostliny. Například nárůst výnosu pšenice, který byl zaznamenán v nezávislých testech na Altaji ve srovnání s kontrolními pozemky, kde nebylo použito hnojivo, byl asi 30 procent.
Do třetice! Náklady na hnojiva přitom nedosáhly více než 10 procent výše získaného dodatečného zisku, což je samo o sobě vynikající výsledek.
V poslední době se objevily patenty na technologii pro urychlení výroby bioplynu, zatím je ale není možné aplikovat v reálných zařízeních, ale fakt, že vývoj v této oblasti pokračuje, je jistě povzbudivý. Nejúspěšnější (podle nás) je technologie popsaná v jiném patentu, jejíž podstatou je přidávání jednoduché vody v různých fázích procesu, ale se změněným redoxním potenciálem. Autoři jsou skvělí pro důkladné pochopení biologické podstaty procesu.
Bioplyn nebo biohnojiva?
Stejně jako dříve zůstávám zastáncem toho, že bioplynové technologie se těžko staví jako technologie výhradně energetické. Tyto technologie jsou v prvé řadě dobré pro ulehčení ekologické situace spojené s likvidací biologického odpadu, kterého se kolem zemědělských podniků hromadí obrovské množství. To je skutečný problém, který je kromě poškozování životního prostředí často katalyzátorem propuknutí nebezpečných infekcí.
Při procesu zpracování se samozřejmě uvolňuje velké množství bioplynu, ale to vyžaduje pečlivé čištění, sušení, stlačování a je to více potíží, než užitku. Je to dáno především výrobou elektřiny z bioplynu, která vyžaduje obrovské náklady. Proto je nanejvýš rozumné, zejména v Rusku, využívat bioplyn na teplo, které lze využít pro podporu samotného bioplynového procesu a pro vytápění budov a staveb. Jsme chladná země a teplo bude vždy potřeba. Pokud bioplyn nevyužíváte k výrobě elektřiny, pak se samotná výstavba bioplynových stanic stává výnosnější.
Výzkumné zařízení
Výzkum byl proveden v IMCES SB RAS v Tomsku. Sestavili jsme tam také experimentální nastavení. Stalo se, že během našeho výzkumu instalace vyžadovala 40-50 kg hnoje denně. Bydlíme ve městě, nemáme krávy, považovali jsme se za zdroj biomasy jako poslední možnost a začali jsme hledat dodavatele hnoje. Museli jsme vozit hnůj z předměstí. Přijíždíme do vesnice a nacházíme usedlost s kravami. Zima. Klepeme na dveře, otevírá majitel a žádáme ho o hnůj. Úžas v očích. Proč to potřebujete, chlapi? Říkáme, vědci, děláme experimenty. Nutné. Jdi, říká stařec, ve zdraví. Co když koupíme? 50 rublů za kbelík? Po nějaké době začaly ve vesnici poblíž Tomska kolovat legendy, že excentrici jezdí z města a platí peníze za. No, chápete. Ale problémy se surovinami byly vyřešeny.
Instalace se skládá ze tří specializovaných kontejnerů spojených potrubím s uzavíracími (řízenými) ventily (ventily). Základem instalace je specializovaný kontejner určitého objemu, tzv. fermentor, instalace dále obsahuje kontejner pro přípravu vzorků surovin, systém pro sledování a automatizaci procesu. Systém automatizace a řízení instalace je vlastní konstrukce. Není na tom nic zvlášť složitého.
Proces je řízen hlavním ovladačem GC ACS, který má obrazovku pro zobrazení technických informací a veškerou potřebnou telemetrii pro normální provoz zařízení. ACS GC propojuje všechny jednotky instalace přes sériovou asymetrickou datovou sběrnici. Automatizovaný řídicí systém provádí nepřetržitou telemetrii a řízení jednotky na zpracování bioplynu (BGO), včetně následujících údajů:
— Teplota zpracovávané biomasy v homogenizační a sterilizační komoře KGiS (limit 55°C)
— Řídí čerpadla pro míchání a dodávání biomasy do hlavního fermentoru zpracovatelského závodu
— Řídí teplotu biologického procesu anaerobní fermentace v limitu 39 stupňů C (topná jednotka instalace BNU obsahuje elektrokotel, polovodičové relé 40 A a teplotní čidlo DS18B20 s přípustnou teplotou kotle ne více než 85 stupňů C)
— Sbírá data ze senzorů vodivosti, redox potenciálu a pH (potenciál RedOx ne více než -100 mV, pH anaerobní fáze procesu – 6,2)
— Zaznamenává všechna data
— Má tlačítko pro nucené míchání biomasy v případě potřeby.
— Má snímač úniku metanu a systém nouzového vypnutí zařízení v různých situacích, například při krátkodobých výpadcích proudu nebo ztrátě spolehlivého uzemnění, přepětí v síti atd.
Fermentory musí být instalovány a izolovány, aby se maximalizovala úspora tepelné energie, zejména pokud bude zařízení následně provozováno na otevřeném prostranství. Nejdůležitější je provést správný výpočet objemu hlavního fermentoru (samozřejmě s určitou rezervou).
Výtěžnost bioplynu samozřejmě závisí na kvalitě vstupní suroviny, lze-li termín „kvalita“ aplikovat na hnůj. Ale ve skutečnosti jsou suroviny nanejvýš důležité. Nejlepší je, aby suroviny byly bez nečistot, cizích nečistot, plísní a povrchově aktivních látek. Hlavním zákonem bioplynové stanice je, že cesta surovin k nakládce by měla být co nejkratší. Výtěžnost bioplynu z hnoje různých zvířat je samozřejmě různá. To závisí na vlastnostech rozkladu, které určují složení a strukturu odpadu.
Do bioplynové stanice lze přidávat další organický odpad, jako jsou slupky ze zeleniny, ovoce, čerstvá tráva, domovní odpad atd. Ještě lepší je, když jsou suroviny pro stanici směsí různých odpadů. Tím se zlepšuje proces zpracování, je stabilnější a výtěžek bioplynu je vyšší. Současně se u stejného typu suroviny, např. čistého prasečího odpadu nebo slepičího hnoje, může proces úplně zastavit, protože tyto substráty jsou vysoce toxické a musí být ředěny jiným odpadem, čímž je zajištěno pufrování suroviny.
Plyn opouštějící zařízení se nazývá bioplyn. Je to hořlavý plyn složitého složení. Dvě třetiny obsahuje metan, zbytek tvoří oxid uhličitý, sirovodík, nečistoty vodíku, čpavek a vodní pára. Plyn se hromadí ve speciálním plynotěsném měkkém vaku – držáku plynu.
Pokud se nahromaděný plyn očistí od oxidu uhličitého a dalších nebezpečných nečistot, získáme biometan – úplnou obdobu zemního plynu. Čištění bioplynu je však nákladný postup a je zaměřen především na výrobu elektřiny nebo pohon automobilů. Pokud takový úkol není nutný, pak lze bioplyn bez speciálního čištění použít k výrobě tepla a teplé vody. Právě pro tyto účely (podle nás) je v našich podmínkách nejvhodnější využívat bioplynové stanice.
Perspektivy bioplynových technologií
Pro Rusko. A to je samozřejmě můj osobní názor. Pro začátek bych tuto otázku rozdělil na dvě části. Průmyslové využití technologie bioplynu a různé soukromé praxe.
Průmyslové využití bioplynových technologií je z principu málo rozvinuté kvůli faktické absenci kvalitních technologií, právnímu vakuu v legislativě a silné korupci. Samozřejmě, že bez rozpočtové páky nebude možné takové technologie adekvátně vyvinout, ale nevím, jak zajistit, aby korupční schémata různých inovačních postav nebyla prováděna pod hlavičkou rozvoje bioplynu. Co zůstává, je využívání bioplynových stanic soukromými vlastníky. Zde pozorujeme jistý ruský fenomén, o kterém bych chtěl konkrétně mluvit. Za prvé, je v naší lidské přirozenosti nikdy za nic neplatit, pokud je to možné. Alespoň značné peníze. A nejlepší věc je zadarmo! Této nemovitosti využívají nejrůznější gauneři, kteří zaplnili internet videi a stránkami s nabídkami postavit bioplynovou stanici za tři kopejky, přijímat bioplyn v neomezeném množství a zapomenout na všechny problémy. Právě takové postavy zdiskreditovaly samotné téma bioplynu v Rusku, které se mimochodem nyní velmi aktivně rozvíjí po celém světě. Zejména v Číně. Bioplynová stanice nemůže stát levně.
To je stále biotechnologie, která má řadu vlastností, vyžaduje moderní ovládání, určitou kvalifikaci operátorů atd. Nejedná se o stodolovou technologii, vyžaduje nové pochopení podstaty zemědělské výroby, princip návaznosti všech procesů – od přípravy surovin, přepravy, veterinární manipulace, odvoz kejdy, až po marketing biohnojiv a energetický audit. výroby. Pouze v tomto případě poskytnou bioplynové technologie potřebný účinek. Jaký smysl má budování bioplynových stanic ve starých kravínech a zemědělských podnicích minulého století? Proč neudělat nové projekty pro velké komplexy hospodářských zvířat s integrací všech nejslibnějších a nejzajímavějších technologií, které existují? Ostatně je zřejmé, že právě v tom spočívá budoucí úspěch. Opět je to můj názor.
Pěstní efekt
Na jedné straně vidíme velké množství podomácku vyrobených bioplynových stanic, na druhé je pozorován jiný fenomén. Pěstní efekt. To, co mám na mysli? Jsou lidé, kteří se zabývají zemědělstvím. To jsou moderní pěsti. Ekonomický a zodpovědný na jedné straně, ale také nezávislý na straně druhé.
Takoví lidé dávají jinou žádost. Prostřednictvím bioplynové stanice chtějí získat nezávislost. Plyn pro sebe, nikomu se neklanějte u nohou. Tito lidé jsou připraveni koupit instalace dobré kvality a za drahou cenu. Právě tento neobvyklý segment spotřebitelů si zaslouží zvláštní pozornost. V tomto ohledu se naše skupina nyní zaměřuje na vytvoření komplexního řešení – minifarmy pro soukromého zemědělce se zařízením na syntézu bioplynu pro 500-600 m 3 plynu měsíčně. K vyřešení tohoto problému bude stačit tucet dojnic. Návrh samotné stodoly je již na místě, zbývá ji pouze propojit s bioplynovou stanicí, zaregistrovat a dát tomuto dobytčímu komplexu jasný technický a právní status.
Proč tento přístup? Nech mě to vysvětlit. Stanice je určena pro nezávislé vytápění farmářské usedlosti (do 200 m 3 ) a ohřev teplé vody v domácnosti i v práci. Neplánuje se získávání elektřiny z bioplynu – je to drahé. Podpora projektu (kromě bioplynu) je využití biohnojiva. Jak pro nás, tak na prodej pod jedinou obchodní značkou, která nyní nabírá na síle.
To pomáhá formálně zaplatit instalaci za dva až tři roky. Ne za dva nebo tři měsíce, jako v reklamě na internetu nebo na YouTube, ale za pár let. K realizaci projektu takové minifarmy potřebujeme inženýry elektroniky, specialisty na průmyslovou automatizaci, specializované projektanty lehkých budov a konstrukcí, odborníky na požární bezpečnost, lidi, kteří dobře znají vlastnosti technických předpisů, všechny druhy GOST , SNIPs, potřebujete dobrého právníka (pro každý případ), obchodníka, patentového specialistu, designéry. Tento projekt otevíráme, každý může nabídnout své odborné znalosti. Tak často se stávalo, že jen celý svět mohl něco udělat. Něco, co stojí za to. Napište mi na asmtomsk@gmail.com, pokud vás toto téma zajímá a/nebo máte vlastní nápady.
