Oma kätega biogaasijaama kokkupanek on väga reaalne ettevõtmine. Lisaks on sellise töö maksumus palju madalam kui valmismudeli ostmine. Saadud ressurssi saab kasutada maja kütmiseks, toidu valmistamiseks ja paljudeks muudeks vajadusteks.
Üldine teave
Alustada tasub sellest, et selle aine ekstraheerimine toimub bioloogilise substraadi käärimisprotsessi tulemusena. Siinkohal võib lisada, et tekkiva gaasi koostis praktiliselt ei erine tavalisest maagaasist, mida inimeste elus väga aktiivselt kasutatakse. Tänu sellele said mõned omanikud oma kätega autot biogaasil juhtida.
Oluline fakt on ka see, et biogaas on keskkonnasõbralik tooraine, mille tootmine ei avalda keskkonnale negatiivset mõju. Selle ressursi hankimise lähtematerjaliks said kõrvaldamist vajavad jäätmed. Selleks on spetsiaalne reaktor, milles toimuvad mitmed protsessid:
- Biogaasi tootmine algab sellest, et biomassi laaditakse sissekonteiner puutub kokku teatud bakteritega. Selle töötlemise kestus sõltub sellest, kui palju ainet sees oli.
- Reaktori sees on aktiivsed anaeroobsed bakterid. Nende mõjul tooraine laguneb ja eraldub põlev segu. Selle aine koostis on ligikaudu järgmine - metaan 60%, süsinikdioksiid 35% ja veel 5% mõned muud lenduvad gaasid. Siinkohal on väga oluline märkida, et käärimise tulemusena võib vesiniksulfiid, mis on potentsiaalselt ohtlik aine, eralduda väikestes kogustes. Vajalik on kaitsevarustus.
- Ise tehes biogaasijaamas on teatud filtrid, mis puhastavad gaasi muudest mittevajalikest komponentidest. Pärast seda siseneb ressurss gaasipaaki - hoidlasse, kuhu see jääb kasutamise hetkeni.
- Gaasipaagis olevat gaasi saad kasutada samamoodi nagu tavalist maagaasi. Hoiu saab ühendada gaasipliidi, boileri vms.
- Koha, kus biomass asub, nimetatakse fermentaatoriks. Sellest jaotisest tuleb kasutatud aine regulaarselt eemaldada. Seda peetakse täiendavaks tööjõukuluks, kuid see tasub end ära – sellist biomassi peetakse köögiviljaaedades kasutamiseks suurepäraseks väetiseks.
Kellele kasu on taaskasutusseadmete olemasolust
Tasub öelda, et selliste seadmete omamine ei ole alati tulus. Esiteks on tõhusaks ja püsivaks tööks vajalik juurdepääs loomafarmide jäätmetele. Teiseks selle arengained viiakse läbi ebaühtlaselt ja sõltub tugev alt sisemusse laetava biomassi enda temperatuurist. Nagu näitab praktika, saate 1 m3 ainest oma kätega kodukütteks 70–80 m3 biogaasi.
Gaasi tootmise stabiliseerimiseks ja selle protsessi pidevaks muutmiseks on soovitatav paigaldada mitu seadet. Põhimõte on see, et biomassi on vaja paigutada teatud ajavahega erinevatesse reaktoritesse. Sel juhul toimub soovitud aine tootmine paralleelselt, kuid laadimine toimub järjestikku.
Mis puutub selliste seadmete iseseisvasse kokkupanemisse, siis tuleb mõista, et selle tõhusus on madalam. Selle maksumus on aga tööstuspaigaldise hinnast oluliselt madalam ja seetõttu võib kindl alt väita, et isetehtud toode teeb oma raha ära.
Süsteemi plussid ja miinused talus
Oma kätega maamajja biogaasi tootmise seadmete paigaldamisel on nii positiivseid kui ka negatiivseid külgi ning seetõttu tuleb enne tööle asumist see läbi mõelda.
- Üks ilmselgeid eeliseid on jäätmete kõrvaldamine. Sellise seadme olemasolu võimaldab teil tõhusam alt ja mis kõige tähtsam - ohutult kõrvaldada mittevajalikud jäätmed.
- Teine pluss on tooraine pidev uuendamine. Biomass on aine, mida on alati külluses, kui sul on oma talu.
- Madal CO2. Biogaasi töötlemisel ja tootmiselsüsinikdioksiidi ei eraldu atmosfääri üldse. Osa eraldub selle kasutamisel õhku, kuid see pole kriitiline, kuna selle sisaldus on väike ja ümbritsevad taimed imenduvad.
- Biogaasijaam võib töötada stabiilselt. Kui võrrelda neid seadmeid teiste allikatega, näiteks päikesepaneelide või tuuleturbiinidega, siis need ei ole stabiilsed, kuid biogaasi tootmine sõltub täielikult omaniku tegevusest.
Sellele vaatamata on sellistel installatsioonidel siiski puudusi. Muidugi on biogaas palju puhtam materjal, kuid selle kasutamine jätab siiski väikese jäägi atmosfääri. Lisaks võib aeg-aj alt tekkida probleeme taimse biomassi tarnimisega. Selliste reaktorite liiga ahne kasutamine toob kaasa asjaolu, et tasakaal teatud piirkonnas rikutakse.
Alustamine
Alustuseks vajate biogaasi joonist (oma kätega kodus saate teha kõike peaaegu nullist). Joonisel on kujutatud paigaldus või kogu süsteem, kui plaanitakse paigaldada rohkem kui üks reaktor. Kui see on teie esimene ehituskatse, on kõige parem alustada lihtsast ja keskenduda vaid ühe objekti ehitamisele. Samuti tasub lisada, et mida lihtsam on paigaldusskeem, seda usaldusväärsemaks ja vastupidavamaks seda peetakse.
Väga oluline on arvutada fermenteri maht – see on koht, kus biomassi hoitakse. Soovitav on teha nii, et sisse mahuks 5 m3 toorainet. Seepiisab kuni 50 m2 suuruse eramaja lihtsaks kütmiseks2, kui kasutatakse gaasikatlat või pliiti.
Kambris toimuva käärimisprotsessi stabiliseerumise maksimeerimiseks on vaja luua vastuvõetav temperatuurirežiim. Selleks kaevatakse kõige sagedamini saviauk, mille sees objekt asub. Kui see pole võimalik, siis on vaja luua muul viisil usaldusväärne soojusisolatsioon. Mõned omanikud juhivad fermentaatori all veesoojendusega toru, et tagada aine pidev kuumutamine.
Süvendi ettevalmistamine
Käsitsi valmistatud biogaasiseadmed, mille joonised peaksid juba valmis olema, on peaaegu kõik maa alla pandud. Sellepärast on väga oluline savikaev hoolik alt ette valmistada. Praegu kasutatakse kaevu soojusisolatsiooniks mitmeid materjale. See võib olla plastikust, betoonist või polümeerist rõngad.
Käärimise intensiivsus ja ka gaasi väljalaske kiirus sõltuvad sellest, kui hästi on süvendi põhi ja seinad ette valmistatud. Lisaks peetakse seda etappi kõige raskemaks ja aeganõudvamaks. Kõige optimaalsem lahendus on tühja põhjaga polümeerrõngaste ostmine. See toode maksab loomulikult rohkem kui improviseeritud materjalid, kuid selle materjali paigaldamine ei nõua täiendavat tihendamist, mis säästab aega, raha ja vaeva. Samuti tasub meeles pidada, et polümeerid on mehaanilise koormuse suhtes üsna tundlikud ja seetõttu käsitsevadnad seisavad kenasti, kuid samas on nad väga vastupidavad agressiivsetele kemikaalidele, samuti ei karda nad niiskust, mis mängib võtmerolli. Sellist materjali ei saa parandada, kuid selle asendamine uuega on üsna lihtne.
Protsess ise on üsna lihtne ja selge. Vajalik on kaevata vajaliku suurusega süvend ja seejärel paigaldada polümeerrõngad.
Süsteemielementide paigutus
Kodus oma kätega biogaasi tootmiseks peab teil olema spetsiaalsete segistite süsteem. Kuid nende soetamist ja paigaldamist peetakse üsna kulukaks ja seetõttu saate teha teisiti. Gaasi äravoolu paigaldamisega saate oluliselt vähendada materjalikulusid. Selleks on vaja teatud arvu kanalisatsiooni polümeertorusid, mis on paigaldatud süvendisse vertikaalasendis. Neisse tehakse palju väikseid auke.
Väärib märkimist, et kasutada saab mitte ainult polümeerseid, vaid ka metalltorusid. Nende eeliseks on see, et need on mehaanilise pinge osas palju tugevamad kui polümeerid, mis on keemilisele rünnakule vastupidavamad. Metalli oluliseks puuduseks on aga korrosiooni kiire tekkimine ja seetõttu on siiski parem neid mitte paigaldada.
Mis puudutab torude pikkust, siis see arvutatakse sellise väärtuse alusel nagu fermenteri täitmiskõrgus. Torud peaksid olema sellest näitajast veidi kõrgemad. Pärast seda loetakse bioreaktor juba töövalmis ja võite jätkataise-ise-biogaasi tootmine kodus. Kuna tal aga siiski kuplit pole, saab selle katta kilega, et käärimisprotsessis eralduv gaas jääks sisse ja oleks kerge surve all. Pidev gaasivarustus tavarežiimis on võimalik alles pärast kupli ja väljalasketoru paigaldamist.
Lõppetapp on kupli ja torude kokkupanek. Ka siin on kõik üsna lihtne. Valmis reaktor suletakse ül alt "kaanega", mis on kuplikujuline. Selle osa kõrgeimas punktis on fikseeritud gaasi väljalaskevoolik, mis läheb gaasipaaki. Siinkohal on oluline märkida, et vaba ruumi kupli sees on väike kogus gaasihoidlat, kuid sellest ei piisa. Sel põhjusel tuleb gaasi pidev alt tarbida, vastasel juhul on kupli all oleva ülerõhu tõttu plahvatusoht.
Gaasi ja õhu väljatõrjumise vältimiseks on vaja reaktor tihed alt kaanega sulgeda. Üsna sageli on vesitihend varustatud, et sademed sisse ei satuks. Teine oluline element on rõhku reguleeriva süsteemi paigaldamine. Teil on vaja ventiili, mis avaneb ja vabastab mõned asjad, kui rõhk läheb liiga kõrgeks.
Kääritusseadme kuumutamine
Selleks, et varustada oma kodu biogaasiküttega, tuleb hoolik alt kütta kääritusseade ise. Siin peate teadma järgmist. Substraati töötlevad mikroorganismid on biomassis alati olemas. Siiski nende jaoksedukaks toimimiseks ja paljunemiseks on vaja püsivat temperatuuri 38 kraadi Celsiuse järgi. Reaktori talvel soojendamiseks võib kasutada näiteks spiraali, mis on ühendatud maja küttesüsteemi või elektrikerisega. Elektri kasutamine selleks otstarbeks on aga tavaliselt palju kallim, seetõttu ühendatakse see küttesüsteemiga, et oma kätega biogaasiga kütmise protsessi maksumust vähendada.
Lihtsaim viis on panna toru reaktori enda alla. Sellise süsteemi efektiivsus on aga üsna madal. Parim on korraldada välisküte. Ideaalne variant on auruga küttesüsteem, et biomass üle ei kuumeneks.
Tooraine
Sõnnikust oma kätega biogaasi hankimine on üsna lihtne. Nagu uuringud on näidanud, on iga looma sõnnikus algselt tohutul hulgal mikroorganisme, millest piisab selle töötlemiseks. Valdav enamus selliseid organisme kuulub metaani moodustajate rühma, mistõttu sai võimalikuks gaasi tootmine. Et aine ekstraheerimine oleks võimalikult tõhus, peate teadma, milliseid tooraineid on kõige parem kasutada. On tõestatud, et taimemassi ja veiste biomassi kombineerimine vabastab maksimaalselt lenduvaid aineid.
Ainult nende ainete kombineerimisest ja reaktorisse valamisest siiski ei piisa. Säilitada sõnnikust biogaasi tootmise kõrge tootlikkusoma kätega on vajalik, et aluspinna niiskus oleks alati vahemikus 85-90%. Oluline on teada, et niisutusvett tohib kasutada ainult sellel, millel ei ole muid keemilisi lisandeid. Teine oluline nüanss on see, et tõhusa protsessi kulgemiseks ei tohiks vedelikus olla suuri kilde. Kui biomassile lisada ka taimeosa, siis tuleb see enne purustada.
Lisaks oli üheks oluliseks teguriks aine pH hoidmine õigel tasemel. Normaalseks loetavad piirid on 6, 7-7, 6. Tavaliselt on happe kvantitatiivne sisaldus iseenesest normaalne ja harva areneb kiiremini kui metaani moodustava rühma bakterid. Kui see aga juhtub ja hape koguneb kiiremini, väheneb gaasi tootmine. Protsessi stabiliseerimiseks on vaja substraadile lisada tavalist soodat või lubi.
Materjali peale- ja mahalaadimine
Mis puutub laadimis- ja mahalaadimisluukide asukohta, siis need peaksid viima otse reaktorianuma. Siinkohal on oluline märkida, et need peaksid asuma substraadist madalamal. Seda tuleb teha selleks, et vältida õhu sattumist kääritusseadmesse. Lisaks peavad torud olema terava nurga all. Laadimis- ja mahalaadimisluugid peaksid asuma vastasseintel. Nendel avadel peab olema kate, millega need suletakse kogu tööperioodi vältel.
Teine nüanss puudutab asjaolu, et sõnnik võib sisaldada erinevaid elemente, näiteks rohuvarsi. See tähendab etisetehtava biogaasijaama toru peab olema piisav alt lai. Kui see on väikese läbimõõduga, ummistub see liiga kiiresti. Toru optimaalne läbimõõt on 20 kuni 30 cm. Tasub lisada, et torude paigaldamine toimub enne soojusisolatsiooni paigutusega jätkamist, kuid pärast fermentaatori paigaldamist süvendisse.
Ise-ise-biogaasijaama maksimaalse efektiivsuse saab saavutada, kui laadite regulaarselt peale uut toorainet ja laadite maha vanu. Selliseid protseduure tuleks läbi viia üks kord päevas või üks kord kahe päeva jooksul. Väike nipp seisneb selles, et süvendi sügavuse arvutamisel tuleb see teha nii, et biomass voolab gravitatsioonijõul alla kääritusseadmesse.
Puhastus
Nagu varem mainitud, ei eraldu pärast biomassi töötlemist mitte ainult metaani moodustavad ained. Ebameeldivast lõhnast vabanemiseks, samuti aine maksimaalse põlemise saavutamiseks tuleb see puhastada. Peate eemaldama lisandid, nagu süsinikdioksiid, vesiniksulfiid, veeaur. CO2 eemaldamine toimub vesitihendis. Selle varustamine on üsna lihtne - fermenteri põhja on vaja panna kustutatud lubi. Seda järjehoidjat tuleb aga mõnikord muuta. Kui gaas hakkab halvemini põlema, on aeg välja vahetada.
Gaasi kuivatamiseks on kaks erinevat viisi. Esimesel juhul on võimalik gaasitorustikus varustada veetihendeid. Torusse sisestatakse kumerad sektsioonid, mida hakatakse kasutama väravatena. Nendesse kohtadesse koguneb kondensaat. Siiski on meetodil puudusmis seisneb vajaduses perioodiliselt puhastada ventiili kondensaadist, sest kui vedelikku on liiga palju, siis gaas lakkab voolamast.
Teine võimalus on paigaldada silikageelifilter. Tööpõhimõte on siin sama, mis vesitihendil. Gaas läbib selle ja seejärel söödetakse see juba kuivatatud kujul. Kui kasutate seda meetodit, peate katiku puhastamise asemel perioodiliselt kuivatama silikageeli kambrit, mis imab niiskust.
