Tự tay bạn lắp ráp một công trình khí sinh học là một công việc rất thực tế. Ngoài ra, chi phí của công việc như vậy sẽ thấp hơn nhiều so với việc mua một mô hình làm sẵn. Tài nguyên thu được có thể được sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà, nấu thức ăn và cho nhiều nhu cầu khác.
Thông tin chung
Điều đáng bắt đầu là việc chiết xuất chất này được thực hiện là kết quả của quá trình lên men chất nền sinh học. Ở đây chúng ta có thể nói thêm rằng thành phần của khí sinh ra thực tế không khác gì khí thiên nhiên thông thường, được sử dụng rất tích cực trong đời sống của con người. Nhờ đó, một số chủ sở hữu đã có thể tự tay mình chạy ô tô bằng khí sinh học.
Một thực tế quan trọng khác là khí sinh học là một nguyên liệu thô thân thiện với môi trường, việc sản xuất ra không có tác động tiêu cực đến môi trường. Chất thải cần được xử lý đã trở thành nguyên liệu ban đầu để thu được nguồn tài nguyên này. Đối với điều này, có một lò phản ứng đặc biệt trong đó một số quá trình diễn ra:
- Sản xuất khí sinh học bắt đầu với thực tế là sinh khối được nạp vàovật chứa được tiếp xúc với một số vi khuẩn. Thời gian của quá trình xử lý này phụ thuộc vào lượng chất được nạp vào bên trong.
- Vi khuẩn kỵ khí đang hoạt động bên trong lò phản ứng. Dưới ảnh hưởng của chúng, nguyên liệu thô bị phân hủy và một hỗn hợp dễ cháy được giải phóng. Thành phần của chất này xấp xỉ như sau - metan 60%, carbon dioxide 35% và 5% khác của một số khí dễ bay hơi khác. Điều rất quan trọng cần lưu ý ở đây là kết quả của quá trình lên men, hydrogen sulfide, một chất có khả năng gây nguy hiểm, có thể được giải phóng với số lượng nhỏ. Cần có thiết bị bảo hộ.
- Công trình khí sinh học tự làm có một số bộ lọc nhất định giúp làm sạch khí khỏi các thành phần không cần thiết khác. Sau đó, tài nguyên đi vào bình chứa khí - kho chứa, trong đó nó vẫn còn cho đến thời điểm sử dụng.
- Bạn có thể sử dụng khí có trong bình khí giống như khí tự nhiên thông thường. Bạn có thể kết nối bộ lưu trữ với bếp ga, nồi hơi, v.v.
- Nơi chứa sinh khối được gọi là lò lên men. Cần phải thường xuyên loại bỏ chất đã sử dụng khỏi phần này. Đây được coi là một chi phí lao động bổ sung, nhưng nó được đền đáp - sinh khối như vậy được coi là một loại phân bón tuyệt vời để sử dụng trong các vườn rau.
Ai được lợi khi có thiết bị tái chế
Điều đáng nói là không phải lúc nào trang bị như vậy cũng mang lại lợi nhuận. Thứ nhất, để công việc hiệu quả và lâu dài, cần phải tiếp cận với chất thải từ các trang trại chăn nuôi. Thứ hai, sự phát triển củacác chất được thực hiện không đồng đều và phụ thuộc mạnh mẽ vào nhiệt độ của bản thân sinh khối được nạp vào bên trong. Như thực tế cho thấy, từ 1 m3chất, bạn có thể nhận được từ 70 đến 80 m3khí sinh học để sưởi ấm gia đình bằng chính tay của bạn.
Để ổn định quá trình sản xuất khí, cũng như làm cho quá trình này diễn ra liên tục, chúng tôi khuyên bạn nên lắp đặt nhiều lần. Điểm mấu chốt là cần phải đặt sinh khối với thời gian chênh lệch nhất định trong các lò phản ứng khác nhau. Trong trường hợp này, việc sản xuất chất mong muốn sẽ được thực hiện song song, nhưng việc nạp sẽ tuần tự.
Đối với việc tự lắp ráp các thiết bị như vậy, cần hiểu rằng hiệu quả của nó sẽ thấp hơn. Tuy nhiên, chi phí sẽ thấp hơn đáng kể so với giá lắp đặt công nghiệp, và do đó, có thể an tâm khi nói rằng sản phẩm tự chế sẽ thành công.
Ưu và nhược điểm của việc có một hệ thống trong trang trại
Tự tay bạn lắp đặt thiết bị sản xuất khí sinh học trong một ngôi nhà nông thôn có cả mặt tích cực và tiêu cực, do đó, trước khi bắt tay vào việc, bạn cần suy nghĩ lại.
- Một trong những lợi thế rõ ràng là xử lý chất thải. Sự hiện diện của một thiết bị như vậy sẽ cho phép bạn xử lý rác thải không cần thiết một cách hiệu quả hơn và quan trọng nhất.
- Điểm cộng thứ hai là nguyên liệu luôn đổi mới. Sinh khối là một chất luôn dồi dào nếu bạn có trang trại của riêng mình.
- CO thấp2. Trong chế biến và sản xuất khí sinh họccarbon dioxide hoàn toàn không được thải vào khí quyển. Một số sẽ được phát tán vào không khí khi nó được sử dụng, nhưng điều này không quan trọng, vì hàm lượng của nó rất nhỏ và nó sẽ được hấp thụ bởi các thực vật xung quanh.
- Công trình khí sinh học có thể hoạt động ổn định. Nếu chúng ta so sánh thiết bị này với các nguồn khác, chẳng hạn như tấm pin mặt trời hoặc tuabin gió, chúng không ổn định, nhưng việc sản xuất khí sinh học hoàn toàn phụ thuộc vào hoạt động của chủ sở hữu.
Mặc dù vậy, việc cài đặt như vậy vẫn có những nhược điểm. Tất nhiên, khí sinh học là một vật liệu sạch hơn nhiều, nhưng việc sử dụng nó vẫn để lại một lượng cặn nhỏ trong khí quyển. Ngoài ra, đôi khi có thể có vấn đề với việc cung cấp sinh khối thực vật. Việc sử dụng quá tham lam những lò phản ứng như vậy sẽ dẫn đến thực tế là sự cân bằng trong một khu vực nhất định sẽ bị xáo trộn.
Bắt đầu
Để bắt đầu, bạn sẽ cần một bản vẽ cho khí sinh học (với bàn tay của chính bạn ở nhà, bạn có thể làm mọi thứ gần như từ đầu). Bản vẽ cho thấy việc lắp đặt hoặc toàn bộ hệ thống nếu có nhiều hơn một lò phản ứng được lên kế hoạch lắp đặt. Tuy nhiên, nếu đây là nỗ lực xây dựng đầu tiên của bạn, tốt nhất bạn nên bắt đầu đơn giản và chỉ tập trung vào việc xây dựng một đối tượng. Cũng cần nói thêm rằng sơ đồ cài đặt càng đơn giản thì càng được coi là đáng tin cậy và bền.
Việc tính toán thể tích của thiết bị lên men là rất quan trọng - đây là nơi lưu trữ sinh khối. Nên làm sao cho 5 m3nguyên liệu có thể vừa vặn bên trong. Cái nàyđủ để dễ dàng sưởi ấm một ngôi nhà riêng có diện tích lên đến 50 m22nếu sử dụng lò hơi hoặc bếp ga.
Để tối đa hóa sự ổn định của quá trình lên men bên trong buồng, cần tạo ra một chế độ nhiệt độ chấp nhận được. Đối với điều này, một hố đất thường được đào, bên trong có vật thể. Nếu điều này là không thể, thì cần phải tạo ra cách nhiệt đáng tin cậy bằng cách khác. Một số chủ sở hữu chạy một đường ống có hệ thống đun nước bên dưới máy lên men để đảm bảo chất làm nóng liên tục.
Chuẩn bị giải lao
Thiết bị khí sinh học làm bằng tay, bản vẽ đã sẵn sàng, hầu hết mọi thứ đều được đặt dưới lòng đất. Đó là lý do tại sao việc chuẩn bị kỹ lưỡng hố đất là rất quan trọng. Hiện nay, một số vật liệu được sử dụng để cách nhiệt cho hố. Nó có thể là nhựa, bê tông, vòng polyme.
Cường độ của quá trình lên men, cũng như tốc độ thoát khí, sẽ phụ thuộc vào việc chuẩn bị đáy và thành của hố tốt như thế nào. Ngoài ra, công đoạn này được coi là khó và tốn nhiều thời gian nhất. Giải pháp tối ưu nhất là mua vòng polyme có đáy trống. Sản phẩm này tất nhiên sẽ có giá cao hơn so với vật liệu ngẫu hứng, nhưng việc lắp đặt vật liệu này không yêu cầu thêm niêm phong, giúp tiết kiệm thời gian, tiền bạc và công sức. Cũng cần nhớ rằng polyme khá nhạy cảm với ứng suất cơ học, và do đó xử lýchúng đứng gọn gàng, nhưng đồng thời chúng rất bền với hóa chất xâm thực, và chúng cũng không sợ ẩm, đóng vai trò quan trọng. Vật liệu như vậy không thể sửa chữa được, nhưng sẽ khá đơn giản để thay thế nó bằng một vật liệu mới.
Bản thân quá trình này khá đơn giản và rõ ràng. Cần phải đào một hốc với kích thước cần thiết, sau đó lắp các vòng polyme vào.
Sắp xếp các phần tử hệ thống
Để tự sản xuất khí sinh học tại nhà, bạn phải có một hệ thống máy khuấy đặc biệt. Tuy nhiên, việc mua lại và cài đặt chúng được coi là khá tốn kém, và do đó bạn có thể làm khác. Bạn có thể giảm đáng kể chi phí vật liệu bằng cách lắp đặt hệ thống thoát khí. Để làm được điều này, cần phải có một số lượng ống polyme cống nhất định được lắp đặt trong hố ở vị trí thẳng đứng. Nhiều lỗ nhỏ được tạo trên chúng.
Điều cần chú ý là không chỉ dùng ống cao phân tử mà ống kim loại cũng có thể sử dụng được. Ưu điểm của chúng là chịu ứng suất cơ học mạnh hơn nhiều so với polyme, có khả năng chống lại sự tấn công hóa học cao hơn. Tuy nhiên, một nhược điểm đáng kể của kim loại này là sự ăn mòn xảy ra nhanh chóng, và do đó tốt hơn hết là bạn không nên lắp đặt chúng.
Đối với chiều dài của các đường ống, nó được tính toán dựa trên một giá trị như chiều cao lấp đầy của thiết bị lên men. Các đường ống phải cao hơn một chút so với con số này. Sau đó, lò phản ứng sinh học đã được coi là đã sẵn sàng hoạt động và bạn có thể tiếp tụctự sản xuất khí sinh học tại nhà. Tuy nhiên, vì nó vẫn không có mái vòm nên nó có thể được phủ bằng một lớp màng để khí thoát ra trong quá trình lên men vẫn ở bên trong và chịu áp suất nhẹ. Chỉ có thể cung cấp khí liên tục ở chế độ bình thường sau khi lắp đặt mái vòm và ống thoát.
Công đoạn cuối cùng là lắp ráp mái vòm và các đường ống. Ở đây cũng vậy, mọi thứ khá đơn giản. Lò phản ứng thành phẩm được đóng từ trên cao bằng một "nắp", có dạng hình vòm. Ở điểm cao nhất của bộ phận này, một ống thoát khí được cố định, ống dẫn này đi vào bình chứa khí. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là không gian trống bên trong mái vòm là một lượng khí lưu trữ nhỏ, nhưng nó là không đủ. Vì lý do này, khí gas phải được tiêu thụ liên tục, nếu không sẽ có nguy cơ xảy ra cháy nổ do áp suất vượt quá phía dưới mái vòm.
Để ngăn chặn sự dịch chuyển của khí và không khí, cần phải đậy chặt bình phản ứng bằng nắp. Thông thường, một bộ phận bịt kín nước được trang bị để lượng mưa không lọt vào bên trong. Một yếu tố quan trọng khác là việc lắp đặt một hệ thống sẽ kiểm soát áp suất. Bạn cần một van có thể mở và xả một số thứ nếu áp suất quá cao.
Làm nóng máy lên men
Để trang bị hệ thống sưởi ấm bằng khí sinh học cho ngôi nhà của chính bạn, bạn cần phải làm nóng chính thiết bị lên men một cách cẩn thận. Ở đây bạn cần biết những điều sau. Vi sinh vật xử lý giá thể luôn có trong sinh khối. Tuy nhiên, đối với họĐể hoạt động và sinh sản thành công cần nhiệt độ ổn định là 38 độ C. Ví dụ, để làm nóng lò phản ứng vào mùa đông, có thể sử dụng một cuộn dây, được nối với hệ thống sưởi của ngôi nhà hoặc lò sưởi điện. Tuy nhiên, việc sử dụng điện cho những mục đích này thường đắt hơn nhiều, do đó, nó được kết nối với hệ thống sưởi để giảm chi phí của quá trình sưởi ấm bằng khí sinh học do chính tay của họ.
Cách đơn giản nhất là đặt một đường ống bên dưới chính lò phản ứng. Tuy nhiên, hiệu quả của một hệ thống như vậy là khá thấp. Tốt nhất là làm sự sắp xếp của hệ thống sưởi bên ngoài. Lựa chọn lý tưởng là có một hệ thống sưởi ấm sử dụng hơi nước để sinh khối không bị quá nóng.
Feedstock
Lấy biogas từ phân bằng tay của chính bạn khá đơn giản. Như các nghiên cứu đã chỉ ra, trong phân của bất kỳ động vật nào ban đầu đều có một lượng rất lớn vi sinh vật đủ cho quá trình xử lý của nó. Phần lớn các sinh vật như vậy thuộc nhóm biến đổi mêtan, vì vậy việc sản xuất khí đã trở nên khả thi. Để thực hiện chiết xuất chất này hiệu quả nhất có thể, bạn cần biết nguyên liệu thô nào được sử dụng tốt nhất. Người ta đã chứng minh rằng kết hợp khối lượng thực vật cũng như khối lượng gia súc sẽ giải phóng lượng chất bay hơi tối đa.
Tuy nhiên, chỉ kết hợp các chất này và đổ chúng vào lò phản ứng sẽ không đủ. Để duy trì năng suất cao của sản xuất khí sinh học từ phânvới bàn tay của chính bạn, điều cần thiết là độ ẩm của bề mặt luôn nằm trong vùng 85-90%. Điều quan trọng cần biết là chỉ nên sử dụng nước làm ướt không có các tạp chất hóa học khác. Một sắc thái quan trọng khác là để quá trình diễn ra hiệu quả, không được có các mảnh vỡ lớn trong chất lỏng. Nếu phần thực vật cũng được thêm vào sinh khối, thì trước tiên nó sẽ phải được nghiền nhỏ.
Ngoài ra, một trong những yếu tố quan trọng là duy trì độ pH ở mức phù hợp của chất. Các giới hạn được coi là bình thường là 6, 7-7, 6. Thông thường, hàm lượng định lượng của axit tự nó là bình thường và hiếm khi phát triển nhanh hơn vi khuẩn từ nhóm tạo mêtan. Tuy nhiên, nếu điều này xảy ra và axit tích tụ nhanh hơn, thì việc sản xuất khí sẽ giảm. Để quá trình ổn định, cần thêm soda thông thường hoặc vôi sống vào bề mặt.
Bốc xếp vật liệu
Đối với vị trí của các cửa sập tải và dỡ hàng, chúng nên dẫn thẳng đến bình phản ứng. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là chúng nên được đặt ở vị trí thấp hơn so với chất nền. Điều này phải được thực hiện để tránh không khí lọt vào bên trong thiết bị lên men. Ngoài ra, các đường ống phải ở một góc nhọn. Cửa hầm xếp dỡ hàng hóa nên ở các bức tường đối diện. Các lỗ này phải có nắp đậy và sẽ được đóng lại trong suốt thời gian hoạt động.
Một sắc thái khác liên quan đến thực tế là phân có thể chứa nhiều nguyên tố khác nhau, chẳng hạn như thân cỏ. Nó có nghĩa làđường ống trong công trình khí sinh học tự làm phải đủ rộng. Nếu nó có đường kính nhỏ, nó sẽ bị tắc nghẽn quá nhanh. Đường kính tối ưu của ống là từ 20 đến 30 cm, điều đáng nói là việc lắp đặt ống được tiến hành trước khi tiến hành bố trí lớp cách nhiệt, nhưng sau khi lắp đặt thiết bị lên men trong hố.
Hiệu suất tối đa từ công trình khí sinh học tự làm có thể đạt được nếu bạn thường xuyên nạp nguyên liệu thô mới và dỡ nguyên liệu cũ. Các thủ tục như vậy nên được thực hiện một lần một ngày hoặc hai ngày một lần. Một mẹo nhỏ là khi tính toán độ sâu của hố, bạn cần làm cho nó sao cho sinh khối chảy xuống thiết bị lên men theo trọng lực.
Làm sạch
Như đã đề cập trước đó, sau quá trình xử lý sinh khối, không chỉ các chất tạo mêtan được thải ra. Để loại bỏ mùi khó chịu, cũng như đạt được sự đốt cháy tối đa từ một chất, nó phải được làm sạch. Bạn cần loại bỏ các tạp chất như carbon dioxide, hydrogen sulfide, hơi nước. Việc loại bỏ CO2được thực hiện trong bể nước. Việc trang bị nó khá đơn giản - cần phải đặt vôi tôi vào đáy của thiết bị lên men. Tuy nhiên, dấu trang này đôi khi sẽ phải thay đổi. Khi khí bắt đầu cháy nặng hơn, thì đã đến lúc phải thay thế.
Có hai cách khác nhau để làm khô khí. Trong trường hợp đầu tiên, có thể trang bị phớt chặn nước trong đường ống dẫn khí. Các đoạn cong được đưa vào đường ống, chúng sẽ được dùng làm cổng. Sự ngưng tụ sẽ tích tụ ở những nơi này. Tuy nhiên, phương pháp có một nhược điểmtrong đó cần phải làm sạch định kỳ van khỏi nước ngưng, vì nếu có quá nhiều chất lỏng, khí sẽ ngừng đi qua.
Cách thứ hai là lắp bộ lọc silica gel. Nguyên lý hoạt động ở đây cũng giống như ở phớt nước. Khí đi qua nó, và sau đó nó được cung cấp ở dạng khô. Nếu bạn sử dụng phương pháp này, thay vì làm sạch cửa trập, bạn sẽ phải định kỳ làm khô ngăn chứa silica gel, ngăn hút ẩm.
