Bioplynová stanice pro domácnost. Bioplynová stanice vlastníma rukama. Komponenty, které by měla bioplynová stanice obsahovat

Na dvoře každé farmy můžete využít nejen energii větru, slunce, ale také bioplyn.

Bioplyn- plynné palivo, produkt anaerobního mikrobiologického rozkladu organických látek. Bioplynové technologie jsou nejradikálnějším, ekologickým, bezodpadovým způsobem zpracování, recyklace a dezinfekce různých organický odpad rostlinného a živočišného původu.

Podmínky pro příjem a energetickou hodnotu bioplyn.

Kdo chce ve vnitrobloku postavit malou bioplynovou stanici, musí podrobně vědět, z jakých surovin a jakou technologií lze bioplyn získat.

Získává se bioplyn v procesu anaerobní (bez přístupu vzduchu) fermentace (rozkladu) organických látek (biomasy) různého původu: ptačí trus, natě, listí, sláma, stonky rostlin a další organický odpad z jednotlivých domácností. Bioplyn lze tedy vyrábět z veškerého domovního odpadu, který má schopnost fermentovat a rozkládat se v kapalném nebo mokrém stavu bez kyslíku. Anaerobní zařízení (fermentory) umožňují zpracovávat jakoukoli organickou hmotu během procesu ve dvou fázích: rozklad organické hmoty (hydratace) a její zplyňování.

Použití organické hmoty, která prošla mikrobiologickým rozkladem v bioplynových stanicích, zvyšuje úrodnost půdy, výnos různých plodin o 10-50%.

Bioplyn, který se uvolňuje při komplexní fermentaci organického odpadu, se skládá ze směsi plynů: metan ("bahenní" plyn) - 55-75%, oxid uhličitý - 23-33%, sirovodík - 7%. Fermentace metanu je bakteriální proces. Hlavní podmínkou pro jeho proudění a produkci bioplynu je přítomnost tepla v biomase bez přístupu vzduchu, které může vzniknout v jednoduchých bioplynových stanicích. V jednotlivých farmách lze snadno vybudovat instalace ve formě speciálních fermentorů pro fermentaci biomasy.

Na domácích zahradách je hlavní organickou surovinou pro nakládání do fermentoru hnůj.

V první fázi nakládání dobytčího hnoje do fermentační nádrže by doba fermentace měla být 20 dní, prasečí hnůj - 30 dní. Více plynu se získá plněním různých organických složek ve srovnání s plněním pouze jedné složky. Například při zpracování trusu dobytka a ptačího trusu může bioplyn obsahovat až 70 % metanu, což výrazně zvyšuje účinnost bioplynu jako paliva. Po stabilizaci fermentačního procesu by měly být suroviny nakládány do fermentoru denně, maximálně však 10 % množství v něm zpracované hmoty. Doporučená vlhkost surovin v létě je 92-95%, v zimě - 88-90%.

Ve fermentoru spolu s produkcí plynu dezinfekce organických odpadů z patogenní mikroflóry, deodorizace emitovaných nepříjemné pachy. Přijatý kal hnědá barva periodicky se vykládá z fermentoru a používá se jako hnojivo.

K ohřevu zpracovávané hmoty se využívá teplo, které se uvolňuje při jejím rozkladu v biofermentoru. S poklesem teploty ve fermentoru se intenzita vývinu plynu snižuje, protože se zpomalují mikrobiologické procesy v organické hmotě. Proto je spolehlivá tepelná izolace bioplynové stanice (biofermentoru) jednou z nejdůležitějších podmínek jejího běžného provozu.

Pro zajištění potřebného režimu kvašení se doporučuje smíchat hnůj vložený do fermentoru s horkou vodou (nejlépe 35-40 °C). Tepelné ztráty musí být také udržovány na minimu při pravidelném překládání a čištění fermentoru. Pro lepší vytápění lze použít fermentor" skleníkový efekt". K tomu je nad kopulí instalován dřevěný nebo lehký. kovová kostra a zakryté plastovým obalem. Nejlepších výsledků je dosaženo při teplotě fermentované suroviny 30-32°C a vlhkosti 90-95%. Na jihu Ukrajiny mohou bioplynové stanice efektivně fungovat bez dodatečného ohřevu organické hmoty ve fermentoru. V oblastech středního a severního pásu musí být část vyrobeného plynu v chladných obdobích roku spotřebována na dohřev fermentované hmoty, což komplikuje projektování bioplynových stanic. Je možné, že po prvním naplnění fermentoru a zahájení těžby plynu tento neshoří. To proto, že původně získaný plyn obsahuje více než 60 % oxidu uhličitého. V tomto případě musí být vypuštěn do atmosféry a po 1-3 dnech bude bioplynová stanice pracovat ve stabilním režimu.

Při fermentaci lze získat exkrementy od jednoho zvířete za den: skot (živá hmotnost 500-600 kg) - 1,5 metru krychlového bioplynu, prasata (živá hmotnost 80-100 kg) - 0,2 metru krychlového, kuře nebo králík - 0,015 metru krychlového

Za jeden den fermentace vznikne 36 % bioplynu z kejdy dobytka, 57 % z kejdy prasat. Energeticky odpovídá 1 metr krychlový bioplynu 1,5 kg uhlí, 0,6 kg petroleje, 2 kWh elektřiny, 3,5 kg palivového dřeva, 12 kg briket z hnoje.

Bioplynové technologie byly široce rozvinuty v Číně, jsou aktivně zaváděny v řadě zemí Evropy, Ameriky, Asie a Afriky. V západní Evropě např. v Rumunsku, Itálii se před více než 10 lety začaly hojně využívat malé bioplynové stanice s objemem zpracovávaných surovin 6-12 metrů krychlových.

O takové instalace začali projevovat zájem i majitelé usedlostí a farem na Ukrajině. Na území každé usedlosti je možné vybavit jednu z nejjednodušších bioplynových stanic, které se například v Rumunsku používají na jednotlivých farmách. Podle těch znázorněných na Obr. 1-a je opatřena dimenzemi jáma 1 a kopule 3. Jáma je vyzděná železobetonové desky 10 cm silné, které jsou omítnuté cementová malta a pokryty pryskyřicí pro těsnost. Ze střešního plechu je svařen zvon vysoký 3 m, v jehož horní části se bude hromadit bioplyn. Pro ochranu proti korozi je zvon pravidelně natřen dvěma vrstvami olejové barvy. Ještě lepší je zvonek zevnitř předem překrýt červeným olovem.

V horní části zvonu je instalována odbočka 4 pro odvod bioplynu a manometr 5 pro měření jeho tlaku. Výfukové potrubí 6 může být vyrobeno z pryžové hadice, plastové nebo kovové trubky.

Kolem fermentační jámy je uspořádáno betonové těsnění 2 drážka-voda naplněné vodou, do kterého je spodní strana zvonu ponořena 0,5 m.

Plyn do kamen můžete přivádět přes kovové, plastové nebo pryžové trubky. K zamezení prasknutí potrubí vlivem zamrzání kondenzující vody v zimě slouží jednoduché zařízení (obr. 1-b): Trubka 2 ve tvaru U se napojí na potrubí 1 v nejnižším místě. Výška jeho volné části musí být větší než tlak bioplynu (v mm vodního sloupce). Kondenzát 3 odtéká volným koncem trubky a nedochází k úniku plynu.

Ve druhé verzi instalace (obr. 1-c) je jáma 1 o průměru 4 mm a hloubce 2 m uvnitř vyložena střešním plechem, jehož plechy jsou pevně svařeny. Vnitřní povrch svařované nádrže je potažen pryskyřicí pro antikorozní ochranu. S vnější strana horní okraj betonové nádrže je uspořádán s prstencovou drážkou 5 až 1 m hlubokou, která je naplněna vodou. Volně instaluje svislou část kopule 2 a uzavírá nádrž. Drážka naplněná vodou tedy slouží jako vodní uzávěr. Bioplyn se shromažďuje v horní části kopule, odkud je přiváděn výstupním potrubím 3 a dále potrubím 4 (nebo hadicí) do místa použití.

Do kulaté nádrže 1 je naloženo asi 12 metrů krychlových organické hmoty (nejlépe čerstvé kejdy), která se bez přidávání vody plní kejdovou frakcí (močí). Týden po naplnění začne fermentor pracovat. V této instalaci je kapacita fermentoru 12 metrů krychlových, což umožňuje postavit jej pro 2-3 rodiny, jejichž domy se nacházejí poblíž. Takovou instalaci lze postavit na dvorku, pokud rodina chová býky na základě smlouvy nebo má několik krav.

Konstrukční a technologická schémata nejjednodušších malých instalací jsou na obr. 1-d, e, f, f. Šipky označují technologické pohyby výchozí organické hmoty, plynu a kalu. Konstrukčně může být kopule pevná nebo vyrobená z polyetylenové fólie. Pevná kopule může být vyrobena s dlouhou válcovou částí pro hluboké ponoření do zpracovávané hmoty „plovoucí“ (obr. 1-d) nebo vložena do hydraulického těsnění (obr. 1-e). Filmovou kopuli lze vložit do vodního uzávěru (obr. 1-e) nebo vyrobit ve formě jednodílného lepeného velkého vaku (obr. 1-g). V nejnovější verzi je na fóliový sáček umístěno závaží 9, aby sáček příliš nenabobtnal a také aby pod fólií vytvářel dostatečný tlak.

Plyn, který se shromažďuje pod kopulí nebo fólií, je přiváděn plynovodem na místo použití. Aby se zabránilo výbuchu plynu, může být na výstupní potrubí instalován ventil nastavený na určitý tlak. Nebezpečí výbuchu plynu je však nepravděpodobné, protože při výrazném zvýšení tlaku plynu pod kupolí se tato zvedne v hydraulickém těsnění do kritické výšky a převrátí se a uvolní plyn.

Produkci bioplynu lze snížit tím, že se na povrchu organických surovin ve fermentoru při jejich fermentaci tvoří kůra. Aby nebránil uvolňování plynu, rozruší se mícháním hmoty ve fermentoru. Můžete míchat ne ručně, ale připevněním kovové vidličky zespodu ke kopuli. Kopule stoupá v hydraulickém těsnění do určité výšky, když se nahromadí plyn, a klesá, jak je používán.

V důsledku systematického pohybu kopule shora dolů rozbijí vidlice spojené s kopulí kůru.

Vysoká vlhkost a přítomnost sirovodíku (až 0,5 %) přispívá ke zvýšené korozi kovových částí bioplynové stanice. Proto je pravidelně sledován stav všech kovových prvků fermentoru a místa poškození jsou pečlivě chráněna, nejlépe červeným olovem v jedné nebo dvou vrstvách a následně ve dvou vrstvách natřena libovolnou olejovou barvou.

Rýže. jeden. Schémata nejjednodušších bioplynových stanic:

A). s pyramidovou kupolí: 1 - hnojiště; 2 - těsnění drážka-voda; 3 - zvon pro sběr plynu; 4, 5 - odbočné potrubí pro odvod plynu; 6 - manometr;

b). zařízení pro odvod kondenzátu: 1 - potrubí pro odvod plynu; 2 - Potrubí ve tvaru U pro kondenzát; 3 - kondenzát;

v). s kuželovitou kopulí: 1 - hnojiště; 2 - kopule (zvon); 3 - prodloužená část potrubí; 4 - potrubí pro odvod plynu; 5 - těsnění drážka-voda;

d, e, f, g - schémata variant nejjednodušších instalací: 1 - dodávka organického odpadu; 2 - nádoba na organický odpad; 3 - místo odběru plynu pod kopulí; 4 - odbočné potrubí pro odvod plynu; 5 - odstranění kalu; 6 - manometr; 7 - kopule vyrobená z polyetylenové fólie; 8 - vodní zámek; 9 - náklad; 10 - jednodílný lepený polyetylenový sáček.

bioplynová stanice s ohřevem fermentované hmoty teplem uvolněným při rozkladu hnoje v aerobním fermentoru je znázorněno na Obr. 2, obsahuje metanovou nádrž - válcovou kovová nádoba s plnicím hrdlem 3, vypouštěcím kohoutem 9, mechanickým míchadlem 5 a odbočkou 6 pro odběr vzorků bioplynu.

Fermentor 1 může být vyroben z obdélníkového tvaru dřevěné materiály. Pro vykládání upraveného hnoje jsou boční stěny odnímatelné. Podlaha fermentoru je roštová, vzduch je vháněn technologickým kanálem 10 z dmychadla 11. Vršek fermentoru je pokryt dřevěnými štíty 2. Pro snížení tepelných ztrát jsou stěny a dno opatřeny tepelně izolační vrstvou 7.

Nastavení funguje takto. Předběžně připravená kejda o vlhkosti 88-92% se nalévá do metanové nádrže 4 přes Golovin 3, výška hladiny je určena spodní částí plnicího hrdla. Aerobní fermentor 1 je přes horní otevírací část naplněn podestýlkou ​​nebo směsí hnoje s sypkým suchým organickým plnivem (sláma, piliny) o vlhkosti 65-69%. Když je vzduch přiváděn technologickým kanálem ve fermentoru, začíná se rozkládat organická hmota a uvolňuje se teplo. Stačí ohřát obsah metanové nádrže. V důsledku toho se uvolňuje bioplyn. Hromadí se v horní části metanové nádrže. Prostřednictvím odbočky 6 se používá pro domácí potřeby. V procesu fermentace se hnůj ve fermentoru promíchává pomocí míchadla 5.

Taková instalace se za rok vyplatí pouze díky likvidaci odpadu v osobní domácnosti.

Rýže. 2. Schéma bioplynové stanice s vytápěním:
1 - fermentor; 2- dřevěný štít; 3 - plnicí hrdlo; 4 - nádrž na metan; 5 - mixér; 6 - odbočka pro odběr vzorků bioplynu; 7 - tepelně izolační vrstva; 8 - mříž; 9 - vypouštěcí ventil pro zpracovanou hmotu; 10 - kanál pro přívod vzduchu; 11 - dmychadlo.

Samostatná bioplynová stanice(IBGU-1) pro rolnickou rodinu se 2 až 6 kravami nebo 20-60 prasaty nebo 100-300 drůbeží (obr. 3). Jednotka dokáže zpracovat 100 až 300 kg hnoje denně a vyprodukuje 100-300 kg ekologických organických hnojiv a 3-12 kubíků bioplynu.

Pro vaření pro rodinu 3-4 osob je nutné spálit 3-4 metry krychlové bioplynu za den, pro vytápění domu o rozloze 50-60 metrů čtverečních - 10-11 metrů krychlových. Jednotka může pracovat v jakékoli klimatické zóně. Jejich sériovou výrobu zahájil závod v Tule "Stroitekhnika" a opravárenský a strojní závod "Orlovsky" (Orel).

Rýže. 3. Schéma jednotlivé bioplynové stanice IBGU-1:
1 - plnicí hrdlo; 2 - míchadlo; 3 - odbočné potrubí pro odběr vzorků plynu; 4 - tepelně izolační vrstva; 5 - odbočná trubka s jeřábem pro vykládku zpracované hmoty; 6 - teploměr.

Problematika získávání metanu zajímá ty majitele soukromých farem, kteří chovají drůbež nebo prasata, chovají také skot. Takové farmy zpravidla produkují značné množství organického živočišného odpadu a právě ony mohou přinést značné výhody a stát se zdrojem levného paliva. Účelem tohoto materiálu je říci vám, jak získat bioplyn doma pomocí těchto odpadů.

Obecné informace o bioplynu

Domácí bioplyn, získaný z různého hnoje a ptačího trusu, sestává většinou z metanu. Tam je to od 50 do 80 %, podle toho, čí odpadní produkty byly k výrobě použity. Ten samý metan, který nám hoří v kamnech a kotlích a za který někdy podle stavů elektroměrů platíme nemalé peníze.

Pro představu o množství paliva, které lze teoreticky získat chovem zvířat doma nebo v tuzemsku, uvádíme tabulku s údaji o výtěžnosti bioplynu a obsahu čistého metanu v něm:

Jak je vidět z tabulky, pro efektivní výroba plyn z kravského hnoje a silážního odpadu bude vyžadovat poměrně velké množství surovin. Výhodnější je extrahovat palivo z prasečí kejdy a krůtího trusu.

Zbytek látek (25-45 %) tvořících domácí bioplyn tvoří oxid uhličitý (až 43 %) a sirovodík (1 %). Ve složení paliva je také dusík, amoniak a kyslík, ale v malých množstvích. Mimochodem, je to díky uvolňování sirovodíku a čpavku, že hnojiště vydává tak známý „příjemný“ zápach. Co se týče energetického obsahu, 1 m3 metanu může při spalování teoreticky uvolnit až 25 MJ (6,95 kW) tepelné energie. Specifické teplo spalování bioplynu závisí na podílu metanu v jeho složení.

Pro referenci. V praxi je ověřeno, že pro vytápění zatepleného domu umístěného ve středním pruhu je potřeba cca 45 m3 biologického paliva na 1 m2 plochy za topnou sezónu.

Od přírody je to zařízeno tak, že bioplyn z hnoje vzniká samovolně a bez ohledu na to, zda ho chceme přijímat nebo ne. Hnůj shnije do jednoho roku - jednoho a půl, a to jen tak na čerstvém vzduchu a dokonce i při teplotách pod nulou. Celou tu dobu uvolňuje bioplyn, ale pouze v malých množstvích, protože proces se časově prodlužuje. Důvodem jsou stovky druhů mikroorganismů nalezených ve zvířecích exkrementech. To znamená, že ke spuštění plynování není potřeba nic, dojde k tomu samo. Ale pro optimalizaci procesu a jeho urychlení bude zapotřebí speciální vybavení, o kterém bude řeč později.

Technologie bioplynu

Podstatou efektivní výroby je urychlení přirozeného procesu rozkladu organických surovin. K tomu musí bakterie v něm vytvořit nejlepší podmínky pro reprodukci a recyklaci odpadu. A první podmínkou je umístit surovinu do uzavřené nádoby - reaktoru, jinak - generátoru bioplynu. Odpad se drtí a míchá v reaktoru s vypočteným množstvím čisté vody, dokud není získán výchozí substrát.

Poznámka.Čistá voda je nezbytná, aby se do substrátu nedostaly látky, které nepříznivě ovlivňují životně důležitou činnost bakterií. V důsledku toho může být proces fermentace značně zpomalen.

Průmyslový závod na výrobu bioplynu je vybaven ohřevem substrátu, míchacím zařízením a kontrolou kyselosti média. Míchání se provádí za účelem odstranění tvrdé kůry z povrchu, která vzniká během fermentace a narušuje uvolňování bioplynu. Doba trvání technologický postup- minimálně 15 dní, během kterých stupeň rozkladu dosáhne 25 %. Předpokládá se, že k maximálnímu výtěžku paliva dochází až do 33 % rozkladu biomasy.

Technologie zajišťuje každodenní obnovu substrátu, což zajišťuje intenzivní produkci plynu z hnoje, v průmyslových zařízeních se jedná o stovky metry krychlové ve dne. Část spotřebované hmoty v množství asi 5 % z celkového objemu je odváděna z reaktoru a na její místo je nakládáno stejné množství čerstvých biologických surovin. Odpadní materiál se používá jako organické hnojivo pro pole.

Schéma bioplynové stanice

Získáváním bioplynu doma nelze vytvořit tak příznivé podmínky pro mikroorganismy jako v průmyslové výrobě. A v první řadě se toto prohlášení týká organizace vytápění generátoru. Jak víte, vyžaduje to energii, což vede k výraznému zvýšení nákladů na palivo. Je docela možné kontrolovat dodržování mírně alkalického prostředí, které je vlastní fermentačnímu procesu. Ale jak to opravit v případě odchylek? Opět náklady.

Majitelům soukromých farem, kteří chtějí vyrábět bioplyn vlastníma rukama, se doporučuje vyrobit reaktor jednoduché konstrukce z dostupné materiály a poté jej upgradujte podle svých nejlepších schopností. Co je potřeba udělat:

• hermeticky uzavřenou nádobu o objemu minimálně 1 m3. Vhodné jsou i různé nádrže a sudy malých rozměrů, ale kvůli nedostatečnému množství surovin se z nich uvolní málo paliva. Takové objemy výroby vám nebudou vyhovovat;
• organizování výroby bioplynu doma, je nepravděpodobné, že začnete ohřívat nádrž, ale je nutné ji izolovat. Další možností je zakopat reaktor do země tepelnou izolací horní části;
• nainstalujte do reaktoru ruční míchadlo libovolného provedení a zatáhněte za rukojeť skrz horní kryt. Sestava průchodu rukojetí musí být vzduchotěsná;
• poskytují trysky pro dodávání a vykládání substrátu, jakož i pro odběr vzorků bioplynu.

Níže je schéma bioplynové stanice umístěné pod úrovní terénu:

1 - generátor paliva (nádrž vyrobená z kovu, plastu nebo betonu); 2 - bunkr pro nalévání substrátu; 3 - technický poklop; 4 - nádoba, která hraje roli vodního uzávěru; 5 - odbočné potrubí pro vykládku odpadu; 6 – potrubí odběru bioplynu.

Jak získat bioplyn doma?

První operací je mletí odpadu na frakci, jejíž velikost není větší než 10 mm. Je tedy mnohem jednodušší připravit substrát a pro bakterie bude snazší zpracovávat suroviny. Vzniklou hmotu důkladně promícháme s vodou, její množství je cca 0,7 l na 1 kg organické hmoty. Jak je uvedeno výše, měla by se používat pouze čistá voda. Poté se substrát naplní bioplynovou stanicí pro kutily, načež se reaktor hermeticky uzavře.

Několikrát během dne musíte navštívit nádobu a promíchat obsah. Pátý den můžete zkontrolovat přítomnost plynu, a pokud se objeví, pravidelně jej odčerpávat kompresorem do válce. Pokud se tak nestane včas, pak se tlak uvnitř reaktoru zvýší a fermentace se zpomalí, nebo dokonce úplně zastaví. Po 15 dnech je nutné část substrátu vyložit a přidat stejné množství nového. Podrobnosti najdete ve videu:

Závěr

Je pravděpodobně, že jednoduchá instalace výroba bioplynu neuspokojí všechny vaše potřeby. Ale vzhledem k současným nákladům na energetické zdroje to již značně pomůže Domácnost, protože nemusíte platit za suroviny. Postupem času, úzce zapojeni do výroby, budete schopni zachytit všechny funkce a provést potřebná vylepšení instalace.

Bioplynové stanice pro farmy, cena závisí na počtu součástí, různých parametrech charakteristických pro taková zařízení, se pohybuje v rozmezí 170 tisíc rublů.

Pracují na tom, aby v důsledku zpracování konečného produktu získali ekologicky nezávadné palivo, hnojiva, která jsou vyráběna v jednotce, která zahrnuje technické konstrukce, zařízení, spojené v jediném technologickém cyklu.

Bioplynové stanice pro domácnost mohou jednoho dne zcela nahradit drahé zdroje energie pro obyvatele venkova. Ekonomická kataklyzmata vyžadují, aby vývojáři zařízení pro zemědělství vyráběli analogy přírodní zdroje formou improvizovaných surovin snížit náklady na údržbu soukromé zemědělské usedlosti, hospodaření.

Cíle farmářů jsou různé – někteří získávají levnou energii pro ostatní, důležité je zpracovat odpad pomocí malé mini instalace:

• dobytek

Výsledkem práce jsou biohnojiva a vlastní zdroj energie. Kromě toho se farmy musí zbavit různého nahromadění domácího odpadu, v tom jim pomáhá pohodlné, univerzální zařízení, které dává užitečné produkty místo nepotřebných.

Kdo obsluhuje zařízení

Malé bioplynové stanice budou užitečné v moderních venkovských farmách. Větší zařízení používají seriózní pastevci, kde není možné existovat bez jednotek, které produkují potřebné druhy energie.

Důvodem pro instalaci na dvorku soukromého domu nebo velké farmy je hromadění organických látek, protože jakékoli zařízení potřebuje ke svému provozu energii.

Svět bojuje za ekologii životního prostředí, nejpřijatelnějším prostředkem k tomu je výstavba bioplynových zařízení, uvolňují čisté látky a spotřebovávají alternativní paliva. Na tomto základě získala zařízení poptávku na farmách u nás i v zahraničí.

Standardní výbava

Inženýři dokončují mechanismy různých velikostí. Výroba závisí na požadovaném výkonu, který má být jednotkou zpracován a vydán výměnou. Standardní instalace pohledu se skládá z následujících součástí:

• zásobní nádrž, přijímá materiál pro těžbu
• míchačky, mlýny konstrukčně odlišné od sebe, melou velké surové úlomky
• plynojem, hermeticky uzavřený, hromadí se zde plyn
• reaktor ve formě nádrže, kde vzniká biopalivo
• zařízení, která přivádějí suroviny do kontejneru
• zařízení, která převádějí přijaté palivo z jednoho místa do druhého pro následnou konverzi
  automatické systémy, které chrání a řídí výrobní proces

Práce technologického cyklu byla propracována do nejmenších detailů, aby člověku usnadnil údržbu jednotky po dobu zpracování.

Jak to funguje

Výkon agregátů je založen na principu vlivu bakteriálních útvarů různé povahy na organickou hmotu, způsobujících fermentaci. Tyto procesy probíhají uvnitř reaktoru. Rozkladem některých produktů se získává další látka, která se skládá z:

• metan
• oxid uhličitý
• nečistoty čpavek, sirovodík, dusík

Princip činnosti se skládá z následujících akcí:

• suroviny jsou přiváděny do skladovací nádrže
• materiál se rozdrtí, čerpadla, dopravníky se přesunou do nádrže na kyselinu, v této nádrži se biomasa podrobí dodatečnému ohřevu
• odolný, kyselinovzdorný, těsně uzavřený reaktor přijímá připravené suroviny k vytvoření bioplynu

V reaktoru jsou instalována zařízení, která zajišťují přídavný ohřev míchaných látek do +40 stupňů, vytvářejí pro ně vhodné podmínky, urychlují procesy rozkladu a fermentace, ze kterých vzniká konečný produkt. Míra recyklace závisí na kapacitě zařízení a druhu odpadu.

V průběhu:

• akumulace plynu se provádí v plynových nádržích, jsou namontovány jako samostatný prvek nebo spojeny dohromady s tělem
• kapacita reaktoru se shromažďuje, po dokončení procesu rozkladu se předává k použití
• v nádrži plynové nádrže se vytvoří dostatečný tlak k přesunu plynu do čistícího systému, v této podobě jej spotřebitel využije v různých oblastech činnosti
• zamýšlené použití získává látky pro hnojiva po jejich rozdělení na složky v kapalné nebo pevné formě a přemístění do skladovací části

Rozhodnutí o zahájení stavby by mělo být doprovázeno zvážením podmínek, za kterých bioplynové stanice pracují s požadovanou účinností.

Základní možnosti výběru

Špatná funkčnost zařízení je způsobena špatným plánováním. Chyby lze zaznamenat okamžitě nebo po chvíli. Je provedena důkladná a komplexní studie k vyloučení selhání zařízení. Postup začíná po zjištění dostupnosti suroviny a toho, kolik je potřeba pro normální existenci energetických zdrojů.

Reaktor a jeho rozměry jsou ovlivněny:

• množství zpracování
• kvalita materiálu
• surovina
• teplotní režim
• období fermentace

V praxi je na konkrétní farmě třeba věnovat pozornost následujícím bodům:

• denní nakládání materiálů ve vztahu k velikosti reaktoru
• objem nádoby, ve které se odpad zpracovává
• vypočítat výstup
• možnost balancování mezi výsledkem a skutečnou spotřebou

Před instalací zařízení si musíte vybrat:

• nejlepší místo pro instalaci
• modely vhodné pro designové prvky

Hlavní kritéria založená na konstruktivní volba, slouží jako místo a definice podzemní nebo povrchové stavby. Kromě toho by se při uspořádání konstrukce nahoře mělo rozhodnout, jak nainstalovat reaktor ve svislé nebo vodorovné poloze.

Biohnojiva jsou skladována v budovách na místě nebo v jámách, kovové sudy. Náklady sníží hotové části instalace, pokud jsou na farmě. Akumulace materiálů určuje velikost a tvar nádrží, ve kterých se mísí, a také jaký reaktor je potřeba, zařízení pro ohřev látek, jejich drcení a míchání.

Vybraná konstrukce reaktoru musí splňovat:

• praktičnost
• snadnost údržby
• plynotěsné a vodotěsné, aby se vyloučily netěsnosti a udržely se plné plyny

Předpokladem efektivního výkonu je přítomnost vysoce kvalitní tepelné izolace. Snížit náklady na výstavbu a ztráta tepla možné s minimálními plochami.

Konstrukce musí být stabilní, odolávat tlakovému zatížení:

• suroviny

Instalace jsou vybaveny v následujících nejoptimálnějších formách:

• vejčitého tvaru
• válcové
• kuželovitý
• polokruhový

Nedoporučuje se vybavovat čtvercové formy betonu nebo cihel. Surovina vyvíjí tlak na rohy, způsobuje praskliny, narušuje procesy probíhající uvnitř, pevné hromadící se úlomky. Materiály se lépe potulují, u konstrukcí s vnitřními příčkami se nevyskytují vysušené povrchy.

Nejlepší stavební materiály jsou:

• Ocel - v těchto kontejnerech dosáhnete absolutní těsnosti, snadno se vyrábějí, vydrží zatížení. Problémem je zvýšená náchylnost ke korozi. Povrchy jsou ošetřeny proti korozi. Pokud má farma kovovou nádrž, měla by být její kvalita kontrolována ze všech stran. Zbavte se nedokonalostí.
• Plast - nádrže z tohoto materiálu se vyrábí měkké a tvrdé. První možnost je méně vhodná, protože poškození je snadno způsobeno, je obtížné jej izolovat. Nádrže z tvrdého plastu jsou stabilní a nerezaví.
• Beton používají některé rozvojové země. Nemají žádná omezení z hlediska provozu, speciální nátěry mohou eliminovat výskyt trhlin.
• Cihlu používá Indie a Čína. K tomu se používají pouze dobře vypálené výrobky nebo se pokládají stěny z betonových bloků nebo kamene.

Při instalaci zařízení z betonu, cihel nebo kamene je nutné dbát na vnitřní žáruvzdornou úpravu, která je odolná vůči organickým hmotám a sirovodíku.

Umístění konstrukce je třeba brát se zvláštní pozorností, aby byly poskytnuty faktory:

• volné plochy
• vzdálenost od bydlení
• skladování
• umístění chlévů, chlévů, drůbežáren
• spodní vody
• pohodlné nakládání a vykládání materiálů

Hostitelé reaktorů:

• na povrchu se základem
• pohřben v zemi
• instalované uvnitř farmy

Zařízení fungující pomocí chemické, biologické reakce jsou vybavena poklopy, kterými prochází periodické opravárenské práce. Gumové těsnění poskytuje těsnění při zavřeném víku. Tepelnou izolaci je nutné provádět bez ohledu na roční období.
Budova je zateplena improvizovanými materiály s vrstveným zpracováním vnitřních povrchů.

Bioplynové stanice. Výroba bioplynu

Kompletní nerezová zařízení na výrobu bioplynu.

Bioplynové stanice jsou kompletní řešení likvidace odpadů potravinářského průmyslu, agrokomplex, výroba tepelných, elektrická energie a hnojiva. Výroba metanu v bioplynové stanici je implementací biologického procesu.

Německá společnost navrhuje a vyrábí kompletní bioplynové stanice a prodává je do celého světa. V Německu, Francii, Nizozemsku, Řecku, Velké Británii, Švédsku, Španělsku, Lucembursku, České republice, Litvě, USA, Japonsku a na Kypru bylo postaveno, spuštěno a úspěšně provozováno více než 300 bioplynových stanic. Navržené instalace nejsou experimentální, ale fungující, osvědčené a spolehlivé. německé vybavení, ISO certifikované a vyrobené jako sada v naší vlastní továrně.

Ukážeme vám, jak můžete bioenergii využívat inteligentně a ekonomicky.

Bioplyn je plyn složený z přibližně 60 % metanu (CH4) a 40 % oxidu uhličitého. Synonyma pro bioplyn jsou odpadní plyn, důlní plyn a bahenní plyn, metan. Pokud vezmeme jako příklad hnůj, pak pokud podnik vyprodukuje 1 tunu takového „bioodpadu“ za den, znamená to, že z něj lze získat 50 m3 plynu nebo 100 kW elektřiny nebo 35 litrů nafty. lze vyměnit. Doba návratnosti u zařízení na zpracování hnoje je do 2-3 let, u některých jiných druhů surovin je ještě nižší a dosahuje 1,5 roku. Kromě přímých peněžních výhod má výstavba bioplynové stanice výhody nepřímé. Je to například levnější než tahat plynovod, elektrické vedení, záložní dieselové generátory a vytvářet laguny. Tabulka ukazuje výkon plynu pro různé druhy suroviny.

ZDROJE SUROVIN

Důležitou oblastí použití pro bioplynové stanice jsou velké agrokomplexy, dobytčí farmy, drůbežárny, rybí závody, pekárny, potravinářské závody, masokombináty, lihovary, pivovary, mlékárny, plodiny, cukrovary, škrobárny , podniky na výrobu kvasnic, a to nejen jako alternativní zdroj energie, ale také jako účinná metoda likvidace hnoje (podestýlky) a výroba levného hnojiva, a to jak pro vlastní potřebu, tak pro prodej na trhu. Bioplynová stanice vyrábí bioplyn a biohnojiva z organického odpadu ze zemědělství a potravinářského průmyslu bezkyslíkovou fermentací, která zajišťuje nejaktivnější systém čištění. Lze použít jako suroviny: dobytčí hnůj, prasečí hnůj, drůbeží trus, jateční odpad (krev, tuk, vnitřnosti, kosti), rostlinný odpad, siláž, shnilé obilí, splašky, tuky, bioodpad, odpad z potravinářského průmyslu, zahradní odpad, slad kaly, výlisky, lihovarské výpalky, řepné řízky, technický glycerin (z výroby bionafty). Většinu surovin lze mezi sebou míchat. Recyklace odpadu je především systém čištění, který se sám vyplatí a přináší zisk. Na výstupu ze závodu je současně a ve velkém množství produkován odpad: bioplyn, elektřina, teplo a hnojiva.

Vše výše uvedené se vyrábí s nulovými náklady. Koneckonců, hnůj je zdarma a samotná instalace spotřebuje pouze 10-15% energie. Pro provoz výkonné instalace stačí jedna osoba na dvě hodiny denně. Bioplynové stanice jsou plně automatizované, a proto jsou náklady na práci minimální.

Technologie a princip činnosti bioplynové stanice

Bioplynová stanice vyrábí bioplyn a biohnojiva z biologického odpadu ze zemědělství a potravinářského průmyslu bezkyslíkatou fermentací. Bioplyn je odpadní produkt prospěšných bakterií tvořících metan. Mikroorganismy metabolizují uhlík z organických substrátů za anoxických podmínek (anaerobně). Tento proces, nazývaný hniloba nebo anoxická fermentace, sleduje potravní řetězec.

Složení typické bioplynové stanice:

Bioodpad je možné přivézt nákladními auty nebo přečerpat do bioplynové stanice. Nejprve se koenzymy vysypou (pomelou), zhomogenizují a smíchají s hnojem (podestýlkou). Homogenizace se nejčastěji provádí při 70°C po dobu jedné hodiny s maximální velikostí částic 1 cm. Homogenizace s hnojem se provádí v míchací nádrži s výkonnými míchadly.

Reaktor je plynotěsná, plně uzavřená nádoba. Toto provedení je tepelně izolované, protože teplota uvnitř nádrže musí být pro mikroorganismy fixní. Uvnitř reaktoru je mixér navržený k úplnému promíchání obsahu reaktoru. Jsou vytvořeny podmínky pro absenci plovoucích vrstev a/nebo sedimentů.

Mikroorganismům musí být poskytnuty všechny potřebné živiny. Čerstvé krmivo by mělo být přiváděno do reaktoru v malých dávkách několikrát denně. Průměrná doba hydraulického usazování uvnitř reaktoru (v závislosti na substrátech) je 20-40 dní. Během této doby jsou organické látky v biomase metabolizovány (transformovány) mikroorganismy. Na výstupu ze zařízení se tvoří dva produkty: bioplyn a substrát (kompostovaný a tekutý).

Bioplyn je skladován v zásobníku plynu, kde dochází k vyrovnání tlaku a složení plynu. Z plynojemu je plynulá dodávka plynu do generátoru plynového motoru. Teplo a elektřina se zde již vyrábí. V případě potřeby se bioplyn po takovém čištění přečistí na zemní plyn (95% metan), výsledný plyn je obdobou zemního plynu (90-95% metan CH4). Jediný rozdíl je v jeho původu.

Bioplynové stanice fungují 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, po celý rok. Tento způsob provozu je další výhodou. Celý systém je řízen automatizačním systémem. Na zvládnutí dvou hodin denně stačí jen jeden člověk.

Tento zaměstnanec ovládá pomocí jednoduchého počítače a také pracuje na traktoru, aby krmil biomasu. Po 2 týdnech výcviku může na jednotce pracovat člověk bez speciálních dovedností, tzn. se středním nebo středním speciálním vzděláním.

VÝHODY

• Bioplyn.
• Vlastní bioenergetická stanice.
• Správná likvidace organického odpadu. Plýtvání k příjmu!
• Biohnojiva. Při použití hnojiv získaných z bioplynových stanic lze výnosy zvýšit o 30–50 %. Obyčejný hnůj, bard nebo jiný odpad nelze efektivně využít jako hnojivo po dobu 3-5 let. Při použití bioplynové stanice dochází ke fermentaci bioodpadu a fermentovanou hmotu lze ihned použít jako vysoce účinné biohnojivo. Fermentovaná hmota je hotová tekutá a pevná biohnojiva šetrná k životnímu prostředí, bez dusitanů, semen plevelů, patogenní mikroflóry, vajíček hlístů a specifických pachů. Při použití takto vyvážených biohnojiv se výrazně zvyšuje výnos.
• Elektřina. Instalací bioplynové stanice bude mít podnik svou vlastní, v podstatě bezplatnou elektřinu, což znamená výrazné snížení výrobních nákladů, což mu následně umožní získat další konkurenční výhody.
• Vřele. Teplo z chlazení generátoru nebo spalování bioplynu lze využít k vytápění podniku, skleníků, technologickým účelům, získávání páry, sušení semen, sušení palivového dříví, získávání převařené vody pro hospodářská zvířata. Podnik odebírá plyn, elektřinu, teplo, hnojiva a zajišťuje uzavřený výrobní cyklus. Projekt se vyplatí snížením nákladů na produkty vyráběné podnikem, protože se sníží náklady na nákup plynu, elektřiny, teplé vody a hnojiv.
• Další zisk lze použít na splacení úvěru a na rozvoj výroby. Snížení energetické závislosti, snížení emisí skleníkových plynů, snížení znečištění životního prostředí zemědělským odpadem, absence nepříjemného zápachu v podniku.

Výstavba bioplynové stanice je relevantní nejen pro nově vzniklé farmy, ale i pro ty staré. Staré laguny jsou totiž často přeplněné a jejich oprava vyžaduje značné finanční prostředky. Zatímco některé odpady lze jednoduše skladovat v lagunách, některé (jako je odpad z jatek) vyžadují energii a náklady na likvidaci. Požadavky na stránky. Instalace může být umístěna na místě lagun, lagun nebo staré skládky. Průměrná velikost místa pro instalaci je 40x70 m.

Cena bioplynové stanice

Každý podnik je individuální, proto v každém případě finanční náklady vypočítají odborníci.

Příklad projektu

Uvádíme příklad průměrných nákladů a výnosů na instalaci bioplynového zařízení.
Kalkulace nákladů a výnosů na příkladu bioplynové stanice pro lihovar. Náklady na instalaci jsou 1280 tisíc eur. Veškeré služby a práce v ceně. Produktivita obilného bardu je 100 tun denně.

Vlhkost separovaného bardu je 70%. Průměrná doba návratnosti projektu je 2-3 roky. A při plném využití možností instalace může být návratnost 1,5-1,8 roku. Využitím příležitostí je přidávání koenzymů, využití tepla ve sklenících, prodej všech vyrobených hnojiv.

Náklady na energie jsou jednou z hlavních nákladových položek, které výrazně ovlivňují cenu výroby. Čistička odpadních vod spotřebují asi 50 % energie a při výstavbě bioplynové stanice se těchto 50 % ušetří. Podnik odebírá plyn, elektřinu, teplo, hnojiva a zajišťuje uzavřený výrobní cyklus.

Projekt se vyplatí snížením nákladů na výrobu, protože se sníží náklady na nákup plynu, elektřiny, teplé vody a hnojiv. Další zisk lze použít na splacení úvěru a na rozvoj výroby.

Materiál připravila Shilova E.P.

Technologie výroby bioplynu. Moderní komplexy hospodářských zvířat poskytují vysokou míru produkce. Aplikovaná technologická řešení umožňují plně vyhovět požadavkům současných sanitárních a hygienických norem v prostorách samotných areálů.

Velké množství kejdy soustředěné na jednom místě však vytváří značné ekologické problémy pro území sousedící s komplexem. Například čerstvý prasečí hnůj a trus jsou klasifikovány jako odpad 3. třídy nebezpečnosti. Problematika životního prostředí je pod kontrolou dozorových orgánů, požadavky legislativy na tuto problematiku jsou neustále zpřísňovány.

Biokomplex nabízí komplexní řešení pro likvidaci kejdy, které zahrnuje zrychlené zpracování v moderních bioplynových stanicích (BGU). V procesu zpracování ve zrychleném režimu probíhají přirozené procesy rozkladu organické hmoty s uvolňováním plynu, včetně: metanu, CO2, síry atd. Pouze výsledný plyn se neuvolňuje do atmosféry, což způsobuje skleníkový efekt, ale je posílán do speciálních zařízení na výrobu plynu (kogenerace), která vyrábějí elektrickou a tepelnou energii.

Bioplyn - hořlavý plyn, vznikající při anaerobní digesci biomasy metanem a sestávající převážně z metanu (55-75 %), oxidu uhličitého (25-45 %) a nečistot sirovodíku, čpavku, oxidů dusíku a dalších (méně než 1 %).

K rozkladu biomasy dochází v důsledku chemických a fyzikálních procesů a symbiotické aktivity 3 hlavních skupin bakterií, zatímco produkty látkové výměny některých skupin bakterií jsou produkty potravin jiných skupin, a to v určitém sledu.

První skupina - hydrolytické bakterie, druhá - kyselinotvorná, třetí - metanotvorná.

Jako suroviny pro výrobu bioplynu lze využít jak organický zemědělsko-průmyslový nebo domovní odpad, tak rostlinné suroviny.

Nejběžnější druhy agroprůmyslového komplexního odpadu používaného pro výrobu bioplynu jsou:

• prasečí a dobytčí hnůj, drůbeží trus;
• zbytky z krmného stolu komplexů pro dobytek;
• stéblo zeleninové plodiny;
• nekvalitní úroda obilovin a zeleniny, cukrové řepy, kukuřice;
• buničina a melasa;
• mouka, pelety, jemné zrno, embrya;
• pivní zrna, sladové klíčky, proteinové kaly;
• odpad z výroby škrobového melasu;
• ovocné a zeleninové výlisky;
• sérum;
• atd.

Počet substrátů (druhů odpadu) používaných pro výrobu bioplynu v rámci jedné bioplynové stanice (BGU) se může lišit od jednoho do deseti nebo více.

Bioplynové projekty v zemědělsko-průmyslovém sektoru lze vytvořit podle jedné z následujících možností:

• výroba bioplynu z odpadu jednotlivého podniku (např. hnůj z farmy hospodářských zvířat, bagasa z cukrovaru, výpalky z lihovaru);
• výroba bioplynu na bázi odpadu z různých podniků s vazbou projektu na samostatný podnik nebo samostatně umístěnou centralizovanou bioplynovou stanici;
• výroba bioplynu s převažujícím využitím energetických zařízení na samostatně umístěných bioplynových stanicích.

Nejčastějším způsobem energetického využití bioplynu je spalování v plynových pístových motorech v rámci mini-KVET, s výrobou elektřiny a tepla.

Existuje různé možnosti technologická schémata bioplynových stanic- v závislosti na typech a počtu druhů použitých substrátů. Používání předtrénink v některých případech umožňuje dosáhnout zvýšení rychlosti a stupně rozkladu surovin v bioreaktorech a následně i zvýšení celkového výtěžku bioplynu. V případě použití více substrátů, které se liší svými vlastnostmi, např. tekutý a pevný odpad, se jejich akumulace, předběžná příprava (separace na frakce, mletí, ohřev, homogenizace, biochemická nebo biologická úprava atd.) provádí samostatně, po které jsou buď smíchány před plněním do bioreaktorů, nebo jsou přiváděny v oddělených proudech.

Hlavní stavební bloky Schémata typické bioplynové stanice jsou:

• systém pro příjem a předpřípravu podkladů;
• systém pro přepravu substrátů v rámci zařízení;
• bioreaktory (fermentory) s míchacím systémem;
• topný systém bioreaktoru;
• systém pro odstraňování a čištění bioplynu od nečistot sirovodíku a vlhkosti;
• skladovací nádrže na fermentovanou hmotu a bioplyn;
• systém programového řízení a automatizace technologických procesů.

Technologická schémata BGU se liší v závislosti na typu a počtu zpracovávaných substrátů, na typu a kvalitě finálních cílových produktů, na tom či onom „know-how“ použitého dodavatele technologického řešení a řadě dalších faktorů. Nejběžnější jsou dnes schémata s jednostupňovou fermentací několika typů substrátů, z nichž jedním je obvykle hnůj.

S rozvojem bioplynových technologií se aplik technická řešení se komplikují směrem k dvoustupňovým schématům, což je v některých případech odůvodněno technologickou potřebou efektivního zpracování určitých typů substrátů a zvýšením celkové účinnosti využití pracovního objemu bioreaktorů.

Vlastnosti výroby bioplynu spočívá v tom, že jej mohou produkovat metanové bakterie pouze z absolutně suchých organických látek. Úkolem prvního stupně výroby je proto vytvořit substrátovou směs, která má vysoký obsah organické hmoty, a přitom je čerpatelná. Jedná se o substrát s obsahem pevných látek 10-12%. Řešení je dosaženo oddělením přebytečné vlhkosti pomocí šnekových separátorů.

Kejda vstupuje do nádrže z výrobních zařízení, je homogenizována ponorným míchadlem a ponorným čerpadlem je přiváděna do separátoru šnekových separátorů. Kapalná frakce se shromažďuje v samostatné nádrži. Pevná frakce se naplní do podavače pevných surovin.

V souladu s harmonogramem plnění substrátu do fermentoru se podle vyvinutého programu periodicky zapíná čerpadlo, které dodává kapalnou frakci do fermentoru, a současně se zapíná nakladač pevné suroviny. Alternativně může být kapalná frakce přiváděna do pevného dávkovače s funkcí míchání a poté je hotová směs přiváděna do fermentoru podle vyvinutého nakládacího programu.Inkluze jsou krátké. To se provádí, aby se zabránilo nadměrnému vstupu organického substrátu do fermentoru, protože to může narušit rovnováhu látek a způsobit destabilizaci procesu ve fermentoru. Současně se zapínají i čerpadla, která přečerpávají digestát z fermentoru do dokvašovače a z dokvašovače do zásobníku digestátu (laguny), aby nedocházelo k přeplnění fermentoru a dokvašovače.

Hmoty digestátu umístěné ve fermentoru a dokvašovacím zařízení jsou smíchány, aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení bakterií v celém objemu nádob. Pro míchání se používají pomaloběžné míchačky speciální konstrukce.

V procesu hledání substrátu ve fermentoru uvolňují bakterie až 80 % celkového bioplynu produkovaného bioplynovou stanicí. Zbytek bioplynu se uvolní v kondicionéru.

Důležitou roli pro zajištění stabilního množství uvolněného bioplynu hraje teplota kapaliny uvnitř fermentoru a dokvašovacího zařízení. Proces probíhá zpravidla v mezofilním režimu s teplotou 41-43°C. Udržení stabilní teploty je dosaženo použitím speciálních trubkových ohřívačů uvnitř fermentorů a fermentorů a také spolehlivou tepelnou izolací stěn a potrubí. Bioplyn vycházející z digestátu má vysoký obsah síry. Čištění bioplynu od síry se provádí pomocí speciálních bakterií, které obývají povrch izolace položené na dřevěné trámové klenbě uvnitř fermentorů a dokvašovačů.

Akumulace bioplynu se provádí v plynojemu, který je vytvořen mezi povrchem digestátu a elastickým vysokopevnostním materiálem pokrývajícím shora fermentor a fermentor. Materiál má schopnost se silně roztahovat (bez snížení pevnosti), což výrazně zvyšuje kapacitu plynojemu s akumulací bioplynu. Aby nedošlo k přeplnění plynojemu a protržení materiálu, je zde pojistný ventil.

Bioplyn pak vstupuje do kogenerační jednotky. Kogenerační zařízení (CHP) je jednotka, ve které elektrickou energii vyrábějí generátory poháněné plynovými pístovými motory na bioplyn. Kogenerátory na bioplyn mají strukturální rozdíly od konvenčních plynových generátorových motorů, protože bioplyn je velmi ochuzené palivo. Elektrická energie generovaná generátory dodává energii samotnému elektrickému zařízení bioplynové stanice a vše, co ji převyšuje, je uvolněno k okolním spotřebitelům. Energie kapaliny použité k chlazení kogenerátorů je generovaná tepelná energie mínus ztráty v kotlových zařízeních. Vzniklá tepelná energie je částečně využívána k ohřevu fermentorů a dokvašovacích zařízení a zbytek je také posílán okolním spotřebitelům. jde do

Je možné instalovat přídavné zařízení pro čištění bioplynu na úroveň zemního plynu, toto zařízení je však drahé a používá se pouze v případě, že účelem bioplynové stanice není výroba tepla a elektřiny, ale výroba paliva pro plynové pístové motory . Osvědčenými a nejčastěji používanými technologiemi úpravy bioplynu jsou absorpce vody, adsorpce tlakového nosiče, chemické srážení a membránová separace.

Energetická účinnost provozu bioplynové stanice do značné míry závisí jak na zvolené technologii, materiálech a provedení hlavních konstrukcí, tak na klimatických podmínkách v oblasti jejich umístění. Průměrná spotřeba tepelné energie na vytápění bioreaktorů v mírném klimatickém pásmu je 15-30 % energie vyrobené kogenerátory (brutto).

Celková energetická účinnost bioplynového komplexu s kogenerací na bioplyn je v průměru 75-80 %. V situaci, kdy veškeré teplo přijaté z kogeneračního zařízení při výrobě elektřiny nelze spotřebovat (běžná situace z důvodu nedostatku externích odběratelů tepla), je vypouštěno do atmosféry. V tomto případě je energetická účinnost bioplynové tepelné elektrárny pouze 35 % z celkové energie bioplynu.

Hlavní výkonnostní ukazatele bioplynových stanic se mohou výrazně lišit, což je do značné míry dáno použitými substráty, přijatými technologickými předpisy, provozními postupy a úkoly prováděnými každým jednotlivým zařízením.

Proces zpracování hnoje není delší než 40 dní. Digest získaný zpracováním je bez zápachu a je vynikajícím organickým hnojivem, ve kterém bylo dosaženo nejvyššího stupně mineralizace živin absorbovaných rostlinami.

Digestát se obvykle dělí na kapalné a pevné frakce pomocí šnekových separátorů. Kapalná frakce se posílá do lagun, kde se akumuluje až do doby aplikace do půdy. Pevná frakce se také používá jako hnojivo. Pokud se na pevnou frakci aplikuje dodatečné sušení, granulace a balení, pak bude vhodná pro dlouhodobé skladování a přepravu na dlouhé vzdálenosti.

Výroba a energetické využití bioplynu má řadu rozumných a světovou praxí potvrzených výhod, jmenovitě:

1. Obnovitelný zdroj energie (OZE). K výrobě bioplynu se využívá obnovitelná biomasa.
2. Široká škála surovin používaných pro výrobu bioplynu umožňuje výstavbu bioplynových stanic prakticky všude v oblastech koncentrace zemědělské výroby a technologicky navazujících odvětví.
3. Všestrannost způsobů využití energie bioplynu jak pro výrobu elektrické a/nebo tepelné energie v místě jejího vzniku, tak v jakémkoliv zařízení připojeném k plynárenské přepravní síti (v případě dodávky vyčištěného bioplynu do této sítě), stejně jako jako motorové palivo pro automobily.
4. Stabilita výroby elektřiny z bioplynu v průběhu celého roku umožňuje pokrýt špičkové zatížení sítě, a to i v případě využití nestabilních obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární a větrné elektrárny.
5. Tvorba pracovních míst prostřednictvím vytvoření tržního řetězce od dodavatelů biomasy až po obsluhu energetických zařízení.
6. Snížení negativního dopadu na životní prostředí prostřednictvím zpracování a neutralizace odpadu prostřednictvím řízené digesce v bioplynových reaktorech. Bioplynové technologie jsou jedním z hlavních a nejracionálnějších způsobů neutralizace organického odpadu. Bioplynové projekty pomáhají snižovat emise skleníkových plynů do atmosféry.
7. Agrotechnický efekt využití hmoty fermentované v bioplynových reaktorech na zemědělských polích se projevuje zlepšením struktury půd, regenerací a zvýšením jejich úrodnosti díky vnášení živin organického původu. Rozvoj trhu s organickými hnojivy, včetně hmoty zpracované v bioplynových reaktorech, v budoucnu přispěje k rozvoji trhu se zemědělskými produkty šetrnými k životnímu prostředí a zvýší jeho konkurenceschopnost.

Odhadované jednotkové investiční náklady

BSU 75 kWel. ~ 9 000 €/kWh.

BSU 150 kWel. ~ 6 500 €/kWh.

BSU 250 kWel. ~ 6 000 €/kWh.

BSU do 500 kWel. ~ 4 500 €/kWh.

BGU 1 MWtel. ~ 3 500 €/kWh.

Vyrobená elektrická a tepelná energie dokáže zajistit nejen potřeby areálu, ale i přilehlé infrastruktury. Suroviny pro bioplynové stanice jsou navíc zdarma, což zajišťuje vysokou ekonomickou efektivitu po uplynutí doby návratnosti (4-7 let). Náklady na energii generovanou na BSU v čase nerostou, ale naopak klesají.