Kaip įsirengti naminį biodujų generatorių?

Kategorijos: 

Paskaitę mūsų tinklalapyje apie DarGazą, keletas ūkininkų susidomėjo, ar negalima būtų pasidaryti didesnio biodujų generatoriaus, kuris veiktų ne tik vasarą, bet ir žiemą, o perdirbtų didesnės karvių bandos visą mėšlą? Ar tai būtų labai brangi ir sudėtinga sistema? Ar veiktų ji žiemą be papildomo šildymo? Ar galima būtų į generatorių pilti skystą mėšlą, kuris dabar dažniausiai naudojamas stambesnėse gyvulių fermose?..

Taip, skystas mėšlas būtų puikus kuras naminei biodujų jėgainei. Kaloringiausias būtų paukščių, po to eitų kiaulių, jaučių, karvių, avių arklių ir t.t. mėšlas. Į tokį generatorių galima paleisti ir savo namo kanalizacijos nuotėkas - jis veiktų kaip valymo įrenginys.

Kad būtų aiškiau, kaip veikia biodujų generatorius, Vincas nupiešė principinę schemą. Tai mūsų ką tik užpildyto ir jau veikiančio generatoriaus schema. Mėšlą mes maišome su žole, obuolių išspaudomis, maisto ir kitomis biologinėmis atliekomis, skiedžiame vandeniu, suplakame elektriniu maišytuvu ir kiek parauginę pilame į užpildymo vamzdį. Naudojant skystą mėšlą, jokio maišymo nebereikėtų - skystas jis paprasčiausiai tekėtų iš tvarto tiesiai į užpildymo vamzdį. Pasidarytų nereikalingas ir išsiplėtimo indas - bakterijų suvirškintas mėšlas iš generatoriaus paprasčiausiai tekėtų į rezervuarą, kuris ir taip skysto mėšlo fermoms yra reikalingas. Taigi tarp tvarto ir rezervuaro užtektų žemėje užkasti pakankamai didelę sandarią talpą, kurioje savaime susidarytų kurui tinkamos dujos, daugiausia - metanas.

Schemoje nėra pavaizduota tik vieno įrenginio - maišytuvo. Kad generatoriaus paviršiuje nesusidarytų pluta, o visos bakterijos gautų maisto, biomasė turi būti nuolatos maišoma. Galima daryti mechaninį maišytuvą, bet jis brangesnis ir netruks apsinešti mėšle likusių šiaudų arba šieno liekanomis. Biomasės maišymui mes naudojame burbuliatorių, kurį pasidarėme iš seno šaldytuvo kompresoriaus. Kompresorius ima dalį atsiradusių biodujų ir plastikine žarna varo atgal į generatoriaus dugną. Burbuliuoti atmosferos oru jokiu būdu negalima. Metaną gaminančios bakterijos yra anaerobinės - gavusios deguonies, jos paprasčiausiai žūtų.

Kokio dydžio turėtų būti generatorius ir iš ko jį pasidaryti? Geriausia, žinoma, didelis sandarus plastinis indas, nes plastiko neardo biomasėje atsirandantis sieros vandenilis, kurio taip bojo metalai. Plastikinę tarą gaminančiose Lietuvos įmonėse jau galima užsisakyti tokių indų. Ten jau žino apie biodujų gamybą ir gali padaryti generatorių pagal jūsų brėžinį. Jeigu jūsų neišgąsdins kaina, tai bus pats paprasčiausias kelias.

Nenorint daug investuoti, galima į žemę užkasti ir metalinę bačką, tik ji turėtų būti storomis sienomis, kad laikytų bent 10 metų. Mes nusipirkome dvi suskystintų dujų storasienes bačkas po 2,5 kubo (negavom nusipirkti vienos didesnės), tačiau penki kubiniai metrai - netgi mažam gyvulių ūkiui būtų labai mažai. Kuo didesnis generatorius, tuo jis efektyviau veiks, o jo dydį reikėtų skaičiuoti pagal skysto mėšlo išeigą. Biomasė generatoriuje be papildomo šildymo gali būti virškinama iki mėnesio, taigi būtų geriausia, jeigu jame galėtų tilpti bent kelių savaičių mėšlas.

Norėdami pagreitinti biodujų gamybą, stambūs gyvulininkystės kompleksai, paukštynai, vandenvalos įmonės dalį gauto metano naudoja generatoriaus šildymui. Sudeginus nedidelę dalį dujų, galima kelis kartus padidinti jų išeigą. Pasirodo, vienos metanogeninės bakterijos veikia ir mažoje, o kitos - labai aukštoje temperatūroje. Teoriškai metaną galima gauti temperatūroje nuo 0 iki 100 laipsnių, bet yra aptikti optimalūs temperatūros režimai, kurie tinka vienos ar kitos rūšies bakterijoms.  Biodujų energetikoje priimta proceso temperatūras skirstyti į tris grupes: psichrofilinę (10 – 25 ºC), mezofilinę (25 – 40 ºC), termofilinę (50 – 65 ºC).

Našiausios yra termofilinės bakterijos, tačiau joms reikalinga didesnė priežiūra, jos jautresnės temperatūros ir pH pokyčiams. Mažiausio našumo yra "šaltosios" (psichrofilinės) bakterijos, bet joms ir priežiūros reikia mažiausiai, o jų generatorius - pats pigiausias. Norint pasigaminti dujų tik savo asmeninio ūkio reikmėms (maisto ruošimui ir patalpų šildymui) tai būtų optimaliausias variantas.

Biodujas galima paprasčiausiai deginti, bet, apvalius nuo sieros vandenilio, būtų galima užvesti vidaus gedimo variklį ir pasigaminti, tarkim, elektros. Norint suskystinti metaną ir panaudoti automobiliams, reikėtų jį labai stipriai šaldyti ir suslėgti iki kelių šimtų atmosferų. Namų sąlygomis tai neįmanoma. Daug paprasčiau biodujomis sukti kilnojamą elektros stotelę. Norint apvalyti nuo sieros vandenilio, reikėtų jas leisti pro geležies rūdžių filtrą. Rūdžių galima pasidaryti pačiam, pamerkus metalo drožlių į vandenį ir paburbuliavus oro paprasčiausiu žuvų akvariumo burbuliatoriumi.

Biodujų generatoriuje vyksta sudėtingi cheminiai ir biologiniai procesai, bet nereikia būti profesoriumi, kad galėtumei juos valdyti. Užtenka žinoti kai kuriuos esminius dalykus. Biodujų generatoriuje dirba tos pačios bakterijos, kurios veikia ir gyvulių, ir mūsų pačių žarnyne. Taigi šitų bakterijų pirkti nereikia - užpildykim generatorių šviežiu atskiestu mėšlu, ir jis jis pradės veikti. Galima generatorių "užkurti" ir kitos jau veikiančios jėgainės turiniu arba kanalizacijos dumblu.

Generatorių galima paprasčiausiai užpildyti ir palikti, o jis gamins dujas tol, kol suvirškins visą biomasę. Bet našumas bus daug didesnis, jeigu bakterijas šersim dažniau, tarkim, bent sykį per dieną. Paprasčiausiai leidžiant skystą mėšlą iš tvarto per generatorių, tai būtų idealus atvejis.

Sumaišius biologines atliekas su vandeniu, pirmiausia įvyksta hidrolizė - stambios molekulės skyla į smulkesnes, paprastesnes. Po to masė ima rūgti - rūgimo bakterijos iš jos padaro riebiąsias rūgštis - sviesto, propiono ir kt., taip pat alkoholį ir anglies dvideginį. Dabar darbo imasi acto bakterijos - riebiąsias rūgštis bei alkoholį jos paverčia actu, o actas - geriausias maistas metanogeninėms bakterijoms. Iš acto jos pagamina metaną. Taigi vienos bakterijos gamina rūgštis (rūgština biomasę), kitos rūgštis naikina (šarmina ją), bet veikiant visoms sykiu, susidaro natūralus balansas. Visgi derėtų žinoti, kad geriausiai metanas gaminasi neutralaus rūgštingumo ir silpnai šarminėje terpėje, kai pH yra nuo 6,5 iki 8,5. Turint pH matuoklį, tai nesunku patikrinti.

Kaip jau sakiau, pH balansas nusistovi savaime, tačiau generatorių galima "peršerti", ir jo darbinis skystis užrūgštės. Todėl nusipirkti pH matuoklį ir retsykiais patikrinti išbėgančio skysčio rūgštingumą/šarmingumą visgi derėtų. Ką daryti, jeigu generatoriuje biomasė užrūgštėjo? Galima pilti kokio nors šarmo, tarkime, sodos, bet galima ir nieko nedaryti - paprasčiausiai kurį laiką nebepilti šviežio maisto, ir pH sunormalės savaime. Pavojus užrūgštinti biomasę padidėja, kai į generatorių metamos baltyminės ir riebalinės kilmės atliekos - tarkim, gyvulių žarnos ar kokie padvėsę paršeliai. Leidžiant pro generatorių skystą mėšlą, tokio pavojaus daug mažiau.

Ar reikia kokių nors siurblių biodujoms parsivaryti į namus? Ne, jokių siurblių nereikia - čia pavaizduotame generatoriuje susidaro pakankamas slėgis, ir biodujos vamzdžiu parkeliauja savaime. Patartina dėl viso pikto prie viryklės įsitaisyti atbulinį vožtuvą arba vandens ventilį, kad liepsna dėl kokių nors priežasčių nebūtų įtraukta į vamzdžio vidų.

Ar biodujos yra nuodingos? Metamas, vandenilis ir anglies dvideginis nėra nuodingi - jie pavojingi tik tada, kai ore susidaro didelė koncentracija. Nuodingas yra sieros vandenilis, bet jis labai stipriai smirdi supuvusio kiaušinio kvapu, ir esant dujų nuotėkiui, iškart pajuntamas. Taigi į biodujas nereikia maišyti jokių kvapų, kaip tai daroma su skystu butanu ar propanu. Degant biodujoms jokių kvapų ir nuodingų medžiagų nelieka.  Tai itin švarus, ekologiškas kuras. Aplinkai neagresyvus pasidaro ir biodujų generatoriuje perdirbtas mėšlas. Virtęs dumblu, jis tampa itin vertinga trąša.

Keletas sodininkų manęs teiravosi, ar negalima būtų apsieiti be mėšlo ir biodujų pasidaryti iš žolės, nukritusių obuolių ar maisto atliekų? Visai be mėšlo apsieiti tikriausiai nebūtų įmanoma, jo šiek tiek reikėtų bent reaktoriaus (generatoriaus) užkūrimui, o po to galima būtų naudoti tą patį iš reaktoriaus išbėgantį bakterijų kupiną skystį ir maišyti jį su žole, sugedusiais vaisiais ar pasenusiu maistu. Tai būtų beveik tas pats, kas ir pasidaryto komposto, tik be trąšos išeitų dar ir gamtinių dujų.

Ar biodujų generatorius smirdi? Ne, tai visiškai sandarus indas ir neskleidžia jokio kvapo. Jeigu jis smirdėtų, tai leistų dujas, ir iš tokio prietaiso nebūtų jokios naudos.

 

 

Komentarai

Išsivalo pats

Niekaip. Jis nuolatos išsivalo pats. Jeigu geriau pasižiūrėsi į schema, pamatysi išsiplėtimo indą, į kurį nuo rezervuaro apačios varomas darbinis skystis. Su skysčiu išeina ir dumblas, kuris kaupsis išsiplėtimo inde. Iš ten jį paprasčiausiai iškabinsiu, išdžiovinsiu saulėje ir turėsiu puikios natūralios azotinės trąšos. Beje, to dumblo susidaro labai nedaug - tik 5 proc. sausos medžiagos. Ašaros.

biodujų generatorius

tai įsirengus tokį generatorių, pastačius dujinį katilą,duju turėtu užtekti ir namui šildyti

o KAIP PRIŽIURIETI TIEK

o KAIP PRIŽIURIETI TIEK CISTERNŲ,KOKIO GEDIMO NEPASTEBĖSI,KAS TADA.AR TAI SAUGU?

Ne tau

O ko tu, kakiuk, imi į galvą? Nei tu supratai ką nors, nei pasidarysi.

Gal jau bandėte pajungti

Gal jau bandėte pajungti vidaus degimo variklį? Generatorius labai puiki idėja. Jo aušinimo sistema galėtų tarnaut kaip pašildymas (bent jau dalinis).

Eksperimantai palikti vasarai

Ne, dar nebandėme. Tuos eksperimentus palikome vasarai, kai bus dujų perteklius.Jeigu dujų užtektinai, galima panaudoti šildymui ne tik aušinimo sistemą, bet ir pačią elektrą, ja sukant šilumos siurblį. Šilumos siurblys viena kilovatvalande elektros parvaro tris kilovatvalandes šilumos. Tačiau tai kol kas - tik teorija.