Share to Facebook 
Share to Twitter 
Share to Linkedin 
PGT SocialWeb - Copyright © 2010 by pagit.eu

Obnovljivi izvori energije

Ovo sve morate znati - bioplin E-mail
Autor Ljudevit Emić   
Nedjelja, 24 Travanj 2011 13:57

Bez povijesti i još ponečega, ne može.

Povijest anaerobne digestije

Neki zapisi pokazuju da se proizvod anaerobne digestije organske materije "BIOPLIN", koristio još u Asiriji u 10. st. prije n. e., i u Perziji u 16. st. prije n. e. Jan Baptista van Helmont je još u 17. st. prvi ustvrdio i dokumentirao da se BIOPLIN može dobiti prilikom procesa raspadanja organske materije. Alessandro Volta je 1776. utvrdio odnos između količine raspadnute materije i količine BIOPLINA. Konačno 1808. Humphry Davy utvrđuje potrebu anaerobnog raspadanja organske materije za dobivanje BIOPLINA. Prvo dokumentirano postrojenje za proizvodnju BIOPLINA izgrađeno je u koloniji leproznih bolesnika u Bombaju, Indija 1859. godine. Istraživanja na usavršavanju procesa AD (anaerobna digestija) se nastavljaju i godine 1895. u Exeteru Engleska, pale se prve plinske svjetiljke koje koriste BIOPLIN. Buswell i drugi tokom 1930. istražuju anaerobne organizme i uvjete u kojima oni razvijaju BIOPLIN. Anaerobna digestija je možda najprihvatljivija za gospodarstva koja proizvode velike količine otpadne organske mase. Danas, širom svijeta postoji na desetke milijuna AD koji rade s većim ili manjim uspjehom, ovisno o vrsti i uvjetima rada AD-a.

Neke od prednosti AD-a:

  • AD - i u zemljama trećeg svijeta, Indiji, Kini, Nepalu, daju ogroman doprinos u očuvanju okoliša.
  • Odsutnost mirisa - farme ne moraju biti dislocirane.
  • Dobivanje visokokvalitetnoga gnojiva - smanjeno korištenje umjetnih gnojiva.
  • Dobivanje bioplina - struja, kuhanje, grijanje, trovanje punice (šalim se :-) ).
  • Čista voda - vraćanje u proces digestije.

U Europi naročito se razvijala AD tehnologija i sistemi tokom ll. svjetskog rata kada je vladala nestašica energenata. Kasnije je taj vid energije malo zapostavljen radi relativno jeftinih fosilnih goriva, a nakon 70-tih ponovno raste interes za AD sisteme. Danas u Europi uspješno radi preko 1.000 AD većih ili manjih sistema. Samo u Njemačkoj je u zadnjih 5 g. postavljeno preko 250 AD sistema. Najveće iskustvo s AD sistemima ima Danska u kojoj sada postoji i uspješno radi 18 velikih (stari podatak) centraliziranih AD sistema.

Sustav anaerobne razgradnje organske materije podrazumijeva:

  • Priprema sirovine.
  • Digestori.
  • Sakupljači plina.
  • Sistemi za korištenje plina.
  • Korištenje mulja kao gnojiva.
  • Hoće li se razvijati zajednički sistem od nekoliko gospodarstava što je za preporuku, jer smanjuje početne troškove, a veliki sistemi su i efikasniji, ili pak pojedinačni, ovisi o mnogo čimbenika.

 

Uvodni podaci o sirovini, anaerobnim digestorima, i proizvodima anaerobne digestije

 

Što digestor jede i kako živi?

  • Humani i animalni izmet, biljni ostaci, otpad pivarske, pekarske, i sličnih industrija. Kod otpada mesne industrije obvezno odvajati masti (ova vrsta digestora ne voli masti).
  • Omjer miješanja sirovina/voda: 1/10, PH lagano lužnat.
  • Retencija: Vrijeme zadržavanja sirovine u digestoru 40-60 dana.
  • Dodavanje sirovine u digestor u jednolikim razmacima. Barem dva puta dnevno (i mi grickamo cijeli dan).
  • Grijanje u hladnim danima.
  • Pad: Horizontalni digestori 3-5 % ulaz - izlaz.
  • Odnos: dužina/promjer digestora 5/1.
  • Materijali za izradu: beton, čelik, prokrom, polietilen, poliesteri, ferocement.
  • Plinosprema, preporučljivo odvojena od digestora.
  • Veličina digestora, 10-30 m3 izgleda prihvatljivo, ali 50 m3 ili veće je bolje.
  • Temperatura sirovine 35oC.
  • Čišćenje digestora -  jednom godišnje.
  • Sastojci plina: 
    Bioplin je mješavina od 60-70% metana, 30-40% ugljičnog dioksida, te sumporovodika (smrad po trulim jajima) i vodena para.
  • Ugljični dioksid nije potrebno odvajati, osim ako se želi smanjivati volumen plinospreme, povećati kalorična vrijednost bioplina, proizvoditi suhi led, ili upuštati ga u staklenike.
  • Topla voda iz motora.
    Ugrijanom vodom sistema za hlađenje motora grijati sadržaj digestora.
    Motor postavljati samo ako je dnevna količina proizvedenog plina dovoljna za njegov rad.
  • Ispušni plinovi iz motora su vrlo opasna ali i korisna rabota.
  • Digestorski Mulj (digestat,efluent, kako vam drago).
    Proizvod anaerobnog procesa u digestoru. Korištenje kao gnojivo.
    Nakon izlaza iz digestora, aeriranja, cijeđenja i sušenja tokom nekoliko tjedana dobivate izvanredno gnojivo za vaša polja.
  • Ocjednu vodu vraćati natrag u proces, jer će vam digestor postati veliki potrošač vode.

 

Razliku u procesu razlaganja lako je uočiti na tablici.

bioplin

Za proces AD potrebna su veća početna ulaganja u obliku izrade postrojenja koje će omogućiti odvijanje digestije bez prisutnosti kisika. Razvijene su bezbrojne varijante digestora. Mali, veliki, podzemni, nadzemni, djelomično ukopani, okrugli pravokutni, uspravni, položeni, metalni, plastični, betonski. Svi su oni izvedivi i mogući, ali treba se držati pravila da moraju biti praktični i ne preskupi.


 

Postrojenja za anaerobnu digestiju

Digestore se po veličini može podijeliti na:

Mali digestori od 2 do 30 m3 - ugrađena plivajuća plinosprema, i skromna dodatna oprema.

Srednji digestori od 30 do 80 m3 - miješanje sadržaja, odvojena plinosprema, grijači, i ostala čuda tehnike. Prednost je u tome da se uređaji mogu dodavati postepeno, kako se proširuje uporaba plina.

Veliki digestori preko 80 m3 - obvezna uporaba pomoćnih uređaja, osposobljeno osoblje, velika investicija.

Prije odluke o izgradnji digestora trebate si postaviti slijedeća pitanja.

  • Dobivanje energije? I da i ne.
  • Osnovni proizvod je visokokvalitetno gnojivo.
  • Ima li gnojivo nedostatke? Ono je tekuće, te je potrebno cijeđenje i sušenje (preporučljivo ocjednu vodu vraćati u proces), ili je potrebna cisterna za distribuciju po polju.
  • Što s plinom? Grijanje, struja.
  • Imam li dovoljno stoke? Ako imate nekoliko grla stoke, ne računajte na proizvodnju struje. Tada igra opcija sakupljanja plina nekoliko dana. Tu igrajte na dobit kvalitetnog gnojiva, povećane higijene.

 

Što se dobiva izgradnjom anaerobnog digestora?

Humus: Pri organskoj gnojidbi obogaćuje hranjivim tvarima površinski sloj i čuva ga. U površinskom sloju raste bilje. Umjetna gnojiva ne sudjeluju u njegovoj zaštiti, nego nažalost, doprinose njegovoj eroziji i zagađenju. Vrijednost gnojiva koje se dobije iz digestora je neusporedivo veća od umjetnih gnojiva.

Metan: Ovisno o sirovini i uvjetima digestije AD razvija između 50 i 70% metana u bioplinu, idealnog za korištenje u ruralnim prostorima kao pogon stacionarnih motora, proizvodnju struje, grijanje, osvjetljenje i.t.d.

Različite sirovine proizvode i različite postotke metana u bioplinu

Perad

60 %

Svinje

67%

Otpad iz domaćinstva

55%

Slama

59%

Svježa trava

70%

Lišće suho kompostirano

58%

Kuhinjski otpad

50%

Goveda (preživaći)

65%

 

Sumporovodik: Nekoliko postotaka. Dobro ga je odvajati radi mirisa koji se pojavljuje pri izgaranju, a i šteti motorima s unutarnjim izgaranjem. U velikim sistemima se odvaja kao elementarni sumpor.

Ugljični dioksid: Odvajati ako se želi povećati kalorijska vrijednost plina, ili upuštati direktno u staklenike, proizvoditi suhi led.

Higijena: Kako je sva sirovina u kontroliranim uvjetima, onemogućena je pojava glodavaca i zagađivanje zemlje amonijakom.


 

Teorija i praksa digestije

Pročitali ste uvod i prvo poglavlje zar ne? Sad vam je jasno, da vam ništa nije jasno. Polako, korak po korak. Tu ćete naučiti teoriju digestije, konstrukciju digestora, postupke sa sirovinom tako da postupak možete prilagoditi vašim potrebama. Maksimalno su korišteni podaci o izgradnji koji omogućavaju pojedincima da skoro sve instalacije i sisteme mogu izgraditi sami, osim nekoliko specifičnih uređaja; Areometar, termometar, lakmus papir. Ekonomični AD uređaji su male tvornice koje proizvode gorivo, gnojivo i trebaju ostvarivati profit. Ako gospodarstvo raspolaže s otprilike 20-tak krava, može se razmišljati o potpunoj energetskoj neovisnosti. To ne moraju biti samo goveda. Bitna je količina i kvaliteta tvari za digestiju.

 

Uspješan AD sistem je samo onaj sistem koji ostvaruje prihod, stoga ne visite samo na plinu. Iskoristite sve potencijale AD-a.

  • Plin: Proizvodnja struje, grijanje, prodaja eventualnog viška.
  • Digestorski mulj: Distribucija po poljima u tekućem obliku, cijeđenjem (vodu vraćati u proces AD) i sušenjem dobiva se humus koji se također koristi kao gnojivo, može se na njemu uzgajati gliste, a nakon određenih postupaka (sterilizacija) može se njime hraniti stoka ili koristiti za stelju.
  • Ugljični dioksid: Njegovim odvajanjem povećava se kalorijska vrijednost plina, odvojen CO2 se može direktno upuštati u staklenike, može se proizvoditi suhi led.
  • Sumporovodik H2S: Njegovim odvajanjem smanjuje se miris pri izgaranju (trula jaja) smanjuje se opasnost korozije u sistemima, i dobiva se elementarni sumpor.

 

Što ćete više koristiti proizvode AD-a, to će vaš sistem biti uspješniji - naravno na vaše zadovoljstvo, i susjedovu zavist.

 

Zašto je ovaj tekst tako dug i opširan?

bioplinAnaerobna digestija nije obično nabacivanje gnoja u neku rupu, i kako bog da.
Za anaerobnu digestiju se mora ostvariti neke uvjete (metanske bakterije su fine beštije). Hermetički zatvorene posude, vođenje procesa itd. Kako su ta postrojenja obično dosta velika, zahtijevaju i relativno velike troškove, a da ne govorimo o veselju susjeda ako sistem ne radi. Smatram da je potrebno dati cjelovitu informaciju o AD sistemima jer tek tada pojedinac može odlučiti hoće li ući u taj projekt ili ne. Zatim, može li se svojim znanjem nositi s izradom digestora i pomoćnih uređaja "koji će funkcionirati". Sve se to može na tržištu i kupiti, ali to strahovito poskupljuje uređaj. Nakon što se upozna sa teorijom digestije, digestorom, pomoćnim uređajima i proizvodima digestije može odlučiti šta će prvo graditi, koliko veliko, koje će uređaje postaviti, kada? Koje može napraviti sam, a koje treba kupiti.

 

TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE BIOPLINA

Svaka tehnologija ima svoju cijenu. Konstrukcija, održavanje, nove tehnike. Postavlja se pitanje zagađivanja okoliša, ekonomičnosti, kvalitete dobivenog gnojiva, kvalitete plina, sanitarnih uvjeta itd.

 

BIOLOGIJA BIOPLINA - vratimo se u prapovijest.

Razumijevanje procesa anaerobne razgradnje organske materije pri kojem se dobiva gorivi plin i gnojivo kao glavni produkti tog procesa je vrlo važno jer će tek makar i djelomično poznavanje tog procesa omogućiti pravilnu konstrukciju i vođenje AD-a. Prije mnogo milijuna godina Zemljina atmosfera se uglavnom sastojala od: Ugljičnog dioksida, metana, kisika u tragovima i vodene pare. Svi živući organizmi i život tog doba bili su anaerobni i nisu trebali kisik za život.

Gdje je bio kisik? u Željeznom oksidu, ugljičnom dioksidu, vodikovom oksidu H2O. U idućih nekoliko milijuna godina, i pod uticajem sretnih okolnosti, Kisik se počeo oslobađati i omogućio život koji danas poznajemo. Kako to da ima toliko kisika u Zemljinoj atmosferi? Od zelenih biljaka, i njihovog procesa fotosinteze.
Fotosinteza; Proces, kod zelenih biljaka pri kojem se uz pomoć svjetlosti odvija sinteza elemenata potrebnih za njihov život. Ovim postupkom biljke uzimaju iz atmosfere ugljični dioksid, i razlažu ga na njegove sastavne dijelove. Pri tome uzimaju ugljik, a u atmosferu oslobađaju kisik. Ljudi i životinje koriste taj kisik za održavanje svojega života. Iz prethodnoga, vidljiv je savršen ritam i izbalansiranost tog procesa i njegovo kruženje u prirodi. Život na primitivnoj Zemlji je bio vrlo jednostavan. Nije bilo aerobnih organizama, fotosinteznog bilja i skoro ništa kisika. Polako, tokom milijuna godina fotosintezne biljke su se širile planetom, ubrzavale procese fotosinteze, a time povećavale i količinu kisika u zraku. Povratka više nije bilo. Svi anaerobni oblici u slobodnoj atmosferi su nestali. Anaerobni organizmi postoje i danas, no može ih se naći samo u anaerobnom okolišu kao: Dna močvara gdje razgrađuju organsku materiju i proizvode "močvarni plin" (BIOPLIN). Digestori, i u sličnim situacijama. Anaerobni organizmi (uglavnom bakterije) i danas su neobično važni. U prirodi sve kruži. Anaerobni procesi razlažu kompleksne organske tvari na elemente koji su potrebni višim bićima za život jer ga mogu konzumirati samo u tim oblicima. Izvori hrane za bilje su zrak i tlo. Biljke koriste za svoj rast hranu u elementarnom obliku, Ugljik, Kisik, Vodik, Dušik, Fosfor, Potaša KaCl. Procesom fotosinteze bilje pretvara te elemente u proteine i ugljikohidrate. Prvi u hranidbenom lancu su biljojedi zatim svejedi i na kraju predatori. Svi oni, ovisno o načinu prehrane, dobivaju ugljikohidrate iz bilja, a proteine iz mesa, riba i grahorica. Po prestanku života tih organizama, koji se sastoje od kompleksnih molekula, njihove ostatke razgrađuju bakterije na jednostavne molekule, i vraćaju se u proces kruženja tvari. Ljudi su uspjeli tokom vremena razviti tehnologiju anaerobnog raspadanja organske tvari u uređajima koje su nazvali "DIGESTORI, FERMENTORI, AD itd. Bez obzira kako AD uređaj izgledao, veličinu, stupanj opremljenosti, svima je zajednički ovakav raspored slojeva pri digestiji.

BIOPLIN

KORA

Izolator, gnojivo

AKTIVNI MULJ

Sudjeluje u digestiji

PRERAĐENI MULJ

gnojivo

ANORGANSKE TVARI talog

 

Na vrhu je naravno bioplin, zatim kora - gnjusna stvar s kojom ćete koji puta ratovati. Slijedeća postaja je aktivni mulj. To je blagovaona za naše metanske bakterije. U prizemlju je stvar zvana prerađeni mulj. Podrum ko i svaki podrum. Pogledajte si vaš. Sve i svašta što ste u njega nabacali. Tako i ovdje. Talog. Sva nečist mineralnog porijekla kojoj ste dozvolili da se prošverca u digestor nalazi se ovdje. Što je ima više to ćete češće čistiti digestor.

Anaerobne procese koriste i mnoga današnja živa bića za održanje svoga života. Anaerobne bakterije žive u probavnom traktu mnogih životinja. Termiti, preživači, uglavnom sva bića koja se hrane hranom biljnog porijekla. Danas se anaerobne bakterije mogu pronaći uglavnom u probavnom traktu tih životinja, močvarama i naravno u digestorima. Anaerobni metabolizam, kao unutarnji proces živih bića nije tako efikasan kao aerobni metabolizam. Anaerobne bakterije ne mogu tolikom brzinom razgrađivati materiju kao aerobne. Anaerobne troše mnogo energije na proizvodnju plina. Na otvorenim kompostištima aerobne bakterije strahovitom brzinom razgrađuju tvari. Stoga se temperatura u kompostištima zna podići i do 70oC. Ta toplina se može sistemom cijevi koristiti za zagrijavanje digestora. Slična tvar će se u anaerobnim uvjetima raspadati relativno sporo i razvijati malo topline. Potreba za zagrijavanjem AD-a u hladnijim područjima. Kako AD oponaša prirodne procese i teče relativno sporo, uočljiva je osjetljivost sistema i njegovo relativno lagano iskakanje iz takta. Promjene temperatura izvan optimuma, vrsta sirovine, prisutnost antibiotika, otrovi. Sve to uglavnom ne smeta aerobnoj digestiji, ali anaerobnu digestiju može usporiti pa čak i zaustaviti. Proces nastanka plina u AD-u odvija se u koracima. Enzimi postepeno razgrađuju složene molekule u jednostavne molekule. Proces se može usporediti s postupkom gdje grupa radnika razgrađuje složene molekule, dodaje ih drugoj grupi koja ih prerađuje u jednostavnije, i taj proces traje dok ih zadnja grupa ne pretvori u vodu (H2O), ugljični dioksid (CO2), sumporovodik H2S, i metan CH4. AD se može usporediti s dobro organiziranom tvornicom u kojoj svaki radnik zna svoj posao (vi ste šef), i o vama ovisi da radnici dobro obave svoj posao.

Proces anaerobne digestije može se podijeliti na korake:

  • Aerobno. Nešto kisika ulazi u AD dodavanjem sirovine koja se podvrgnula fermentaciji. Dakle, prvo aerobne bakterije na ulazu u AD potroše kisik, proizvedu ugljični dioksid i nešto topline.To je ujedno i sva toplina koju razvije AD.
  • Enzimi. U toj fazi anaerobne bakterije oslobađaju enzime koji razlažu složene organske molekule u jednostavnije molekule.
  • Kisela faza. Bakterije apsorbiraju „pojedu“ još uvijek relativno velike i kompleksne molekule. Glavni proizvodi tog procesa su: Jednostavne molekule od kojih su većina masne kiseline, vodik, ugljikov dioksid.
  • Proizvodnja plina. Zadnja grupa bakterija u lancu prerađuje masne kiseline u vodu, vodikov sulfid, ugljični dioksid i najbolje na kraju metan.
  • Dobiveni plin "BIOPLIN", je mješavina metana, ugljikovog dioksida, sumporovodika, i vodene pare.

 


 

Sastav, priprema sirovine za digestor, i način punjenja digestora

  • Organski otpad se u grubo može podijeliti u dvije grupe.
  • Otpad bogat ugljikom: Trave, žetveni ostaci, itd. (Kompostiranje)
  • Otpad bogat amonijakom i dušikom: Urin, ljudski izmet, izmet peradi, klaoničarski otpad (bez masnoća molim).
  • Otpadne, ugljikom bogate tvari sadrže veliki postotak ugljikoceluloze od koje nastaje plin, a otpad životinjskog porijekla služi kao hrana anaerobnim bakterijama.

Eksperimenti su pokazali da je za optimalan rad digestora potreban pravilan odnos ugljika i dušika u sirovini koja ulazi u digestor. Bez obzira može li se sirovina do digestora dopremati gravitacijskim kanalima ili na neki drugi način apsolutno je preporučljivo sirovinu "dobro pripremiti". Sjeckanje sjeckanje sjeckanje, drobljenje, mehaničko miješanje, razrijeđivanje vodom.

Taj način omogućava da sva sirovina bude fermentirana, na izlazu AD-a neće se pojaviti nefermentirana materija i dobiti će se kvalitetniji i čišći humus. Dakle apsolutno je potrebno sirovinu prvo obraditi u bazenima za pripremu sirovine.

Vratimo se ponovno odnosu Ugljik / Dušik.

Prvi uvjet koji mora ispuniti sirovina za digestiju je proizvodnja plina. Da se to može ostvariti odnos Ugljik/Dušik se mora kretati u određenim granicama. S biološke točke gledišta digestor se može usporediti s organiziranim društvom malih životinjica koje se „prežderavaju“ i pretvaraju sirovinu u metan, ugljični dioksid i humus. Ugljik (u obliku ugljikohidrata) je bakterijama "kruh", a dušik (u obliku proteina) je "meso i riba". Bakterije koriste ugljik za energiju, a dušik za rast. Bakterije troše ugljik 30 puta brže nego dušik. Slično kao i kod ljudi. I mi koristimo 30 puta više tjestenine nego mesa. Pri tom odnosu dobit ćemo i najveću produkciju plina. U suvišku odnosa C/N preko 60 dušik će biti brzo utrošen i ostat će neiskorišteni ugljik. To će usporiti proizvodnju plina. Kada je odnos C/N ispod 10, ugljik će biti brzo utrošen, digestija će se usporiti, a višak dušika će biti izgubljen u obliku amonijaka koji smrdi, a ne gori.

Gubitkom dušika gubi se na kvaliteti humusa.

Prosječni odnos C/N u izmetu pojedinih organizama

Izmet po vrstama

C

N

Svinja

13

20

Govedo

20

25

Muzna krava

18

30

Kokoš

7

15

Patka

27

 

Ovca

22

29

Konj

24

 

Čuvjek krutina

3

10

Čovjek mokrača

1

 

Riba, meso(bez masnoće)

5

 

Pšenična slama

85

150

Ječmena slama

48

83

Kukuruz stabljika/lišće

50

60

neleguminozne biljke

11

19

Zeleno bilje

18

30

Otpalo lišće

40

80

Trava

12

40

Novine

8

12

 

Ova tablica će vam biti od velike koristi pri spravljanju sirovine za vaš AD, stoga je nemojte zanemariti. Uglavnom treba težiti odnosu C/N 30 - taj odnos omogućava najbolju digestiju. Donja granica odnosa C/N bi trebala biti 15. Naravno da to u velikoj većini slučajeva nije moguće, ali je dobro poznavati tu vrijednost i nastojati je postići.

Kao najgrublji pokazatelj ispravnog rada vašeg AD-a treba biti slijedeće. Ako vaš AD proizvodi kroz 24 sata približno 1 m3 plina, po m3 svoje zapremine, stvar je OK. To je karakteristika negrijanog AD-a po toplom vremenu. Kada uvedete grijanje, podići ćete proizvodnju plina na približno 2 m3 plina. Za eventualnu korekciju pH u AD-u koristiti hidraulično vapno. To se treba obaviti vrlo pažljivo. Dodati 02–03 grama vapna razmućenog u vodi, na litru pripremljene sirovine. pH mora biti između 7 i 8. Provjera lakmus papirom.

Problemi koje može stvoriti neodgovarajući  pH u AD-u.

pH

Pojava

Bioplin

Rješenje

Nizak

Ispod 7

Slaba proizvonja plina, ne gori, efluent slabo fermentiran.

Visok postotak Co2, H2S, malo Ch4.

Dodati vapno, ili malo amonijaka.

Dobar 7- 8

Ptičice cvrkuću

Plina ko u priči.

Smješak molim.

Možete na pivu

Visok iznad 8

Rijetka situacija. Otkriva se lakmus papirom

Mala produkcijaCH4 ostali plinovi variraju

Pričekati. Obično se situacija sama popravi.

 

Također, problemi mogu nastati u slučaju liječenja životinja (vrijedi i za ljude), naročito antibioticima, te još nekim lijekovima.

Pitajte veterinara kada vam liječi  životinje. Ne koristite niti izmet niti urin. Možete si napraviti takvo s....e da će vam pomoći jedino detaljno pražnjenje i još detaljnije pranje i dezinficiranje kompletnog digestora. Ima nekih škola koje tumače da antibiotici nakon što svoje odrade, mogu pomoći produkciju plina, ali ja se ne bih s time igrao. Lijepo molim da ne pomišljate na korištenje vode od strojeva za pranje koji koriste deterdžente u bilo kojem obliku, boji i količini. Vrlo nepovoljno djeluju i sapuni koje koristi čovjek za pranje. Najbolje bi bilo kada bi se što se čovjeka tiče, koristio samo otpad iz klozeta, s tim da uvedete bide. Dakle, ne koristiti toalet papir.

Jelovnik digestora Po 1 m3

Lišće, izmet goveda 1 : 5,5 : 7,3

List (kompostirano)

1.8 kg

Svježi izmet

10.0 kg

Vode ne manje

13.2 kg

Lišće kuhinjski otpad 1 : 2.4 : 15.8

Lišće (kompostirano)

1.3 kg

Kuhinjski otpad bez masnoća

3.1 kg

Vode ne manje

20.6 kg

Novine i kuhinjski otpad 1 : 1.6 : 10.5

sjeckane novine**

1.9 kg

Kuhinjski otpad bez masnoće

3.1 kg

Vode ne manje

20.0 kg

Mlada trava i list 1 : 3.9 : 8.2

Lišće (kompostirano)

1.9 kg

Mlada trava

7.5 kg

Vode ne manje

15.6 kg

Razne kombinacije

Izmet kokoši/voda *

1:1.5-2.5

Kokoš/trava svježa/voda

1:2:9-15

Kokoš/novine/buča/voda

1:4.5:4.5:40

Svinja/kukuruzna stabljika/voda

3:1:8-10

Svinja/palo lišće/voda

2:1:6:8

Svinja/grah stabljike/voda

1:2:6-8

*ovisi o količini vode u izmetu. ** Novinski papir prvo namočiti, pa osušiti. Tada se lagano da sjeckati.

Niti ti podaci nisu Sveto Pismo. C/N zna varirati jer to najviše ovisi o vrsti hrane koju organizam konzumira, i količini koja je upotrijebljena. Pa, na kraju, ne mjeri se to apotekarskom vagom. Kineska iskustva pokazuju da ukoliko se koristi i humani izmet, najbolji rezultati se postižu miješanjem 10% humanog, 30% životinjskog, 10% biljne mase, i 50% vode.


 

OVAJ DIO OBVEZNO PROČITAJTE

VRLO VRLO VRLO važni podaci za pripremu sirovine. Organski otpad (životinjski, ljudski, biljni) ulazi u digestor pomiješan sa vodom. Preporučljivo je koristiti filtriranu vodu iz lagune za filtraciju da vam sa AD ne pretvori u velikog potrošača vode.

Koliko sirovine (izmet, bilje i voda) u koju veličinu digestora.

Svježi biljni i životinjski otpad već sadrži neku količinu vode.

Tako je na primjer svježi svinjski izmet trostruko teži nego osušen.

Različiti otpad sadržava različite postotke vlage.

Goveđi sadržava više vlage nego svinjski.

Izmet peradi manje od svinjskoga, itd.

  • PONOVNO: odnos, kruta tvar/voda = kruta tvar 8 - 10 % / voda 92 - 90 %.
  • Digestor mora jesti u obrocima koji garantiraju zadržavanje sirovine u njemu kroz 40 dana.
  • Znači, "ukupni dnevni obrok" mora biti 1/40 zapremine digestora.
  • Za svinje to znači otprilike 10kg vlažnog izmeta dnevno+25 lit vode / 1 m3 digestora.
  • Za orijentaciju: 1 - 1,5 dio vode : 1 dio svinjskoga izmeta.
  • Ako mjerite težinu izmeta i vode posudama, ne zaboravite odbiti težinu posude.
  • Apsolutno je preporučljivo dnevni obrok podijeliti na nekoliko i dodavati u jednolikim vremenskim razmacima. AD se ne voli prežderati.
  • Ne povećavati količinu (barem ne dugoročno) iznad kapaciteta digestora.

Kako stojimo sa svinjama i digestorom?

Tablica miješanja – svinje

Digestor

Zadržavanje

x

Krutina / tekućina * - Dnevni obrok

Dana

x

 

1

40

x

10 kg izmeta

+

15 kg tekućine = 25 litara

2

40

x

20 kg izmeta

+

30 kg tekućine =50 litara

3

40

x

30 kg izmeta

+

45 kg tekućine =75 litara

5

40

x

50 kg izmeta

+

75 kg tekućine =125 litara

10

40

x

100 kg izmeta

+

150 kg tekućine =250 litara

20

40

x

200 kg izmeta

+

300 kg tekućine =500 litara

30

40

x

300 kg izmeta

+

450 kg tekućine =750 litara

40

40

x

400 kg izmeta

+

600 kg tekućine =1,000 litara

50

40

x

500 kg izmeta

+

750 kg tekućine =1,250 litara

60

40

x

600 kg izmeta

+

900 kg tekućine =1,500

litara

 

Upotrebljavati čistu ili filtriranu vodu iz digestora. Vrijedi za sve sirovine.

Pri korištenju bilja potrebno je povećavati količinu tekućine. Osnovno je pravilo: ŠTO NEKA TVAR SADRŽAVA MANJE VODE, TO JE VIŠE TREBA DODATI. Sirovina pri ulazu u digestor mora imati izgled "tankog" vodenog mulja. Koliko je sirovine ušlo u digestor, toliko efluenta mora i izaći.

Da se uzgajivač krava ne osjeti oštećenim, evo i te računice. Svaka od vaših 25 kvalitetnih muznih krava, a vaše su naravno takve, dnevno u prosjeku izbaci 9 kg izmeta, a pošto izmet krave sadrži veći postotak vode, razrijeđujemo ga u odnosu 1 : 1. Znači, računica vam je:

25 kravica x 9 kg izmeta = 225 kg izmeta + 225 litara vode = 450 litara sirovine za digestor.

Pomoću te računice možete orijentaciono izračunati i potrebnu zapreminu vašeg AD-a. Kako je ciljano zadržavanje (retencija) sirovine u AD-u 40 dana, to onu dobivenu vrijednost od 450 pomnožite s 40 dana i vaš AD će biti mrcina od 18 m3. Zaokružite na barem 20 m3.

Dnevna količina izmeta glavne vrste

Vrsta

Težina vrste/kg

Količina/kg

Ovca

45

1,80

Mliječna krava

450

36

Govedo

450

27

Svinja

90

4,5

Konj

450

20,5

Kokoš

2

0,90

Približne prosječne količine suhe tvari

u nekim sirovinama (svježa)

biljni otpad, općenito

75%

trava

30-80%

morsko bilje

33%

pileći izmet

35%

pileći izmet star 1 dan

90%

svinjski izmet

14%

ljudski izmet

27%

novinski papir

93%

 


 

Bomeometar

bioplinZa pripremu sirovine i kontrolu njene gustoće vrlo je praktično koristiti bomeometar. Pokušajte pronaći instrument s opsegom skale 1,00-1,40 - to je od 0-40 po Bomeu. Ukoliko mjerenje uzorka pokaže vrijednost 1,10-1,34, to je 12,5-36,5 po Bomeu što je između 8 i 10 % krutih tvari u sirovini.

Pri tom mjerenju (pazite na veće krute sastojke koji vam mogu poremetiti mjerenja) opet koristite tri uzorka, dobivene vrijednosti zbrojite i podijelite s tri što daje najvjerojatniju gustoću sirovine.

Doziranje sirovine, rezime

Pravilnim doziranjem ćete dobiti više plina, više kvalitetnog gnojiva, smanjiti mogućnost zaraze. Treba uvažiti činjenicu da goveđi izmet sadrži više vode od svinjskoga, a kokošji manje od svinjskoga. Prilikom računice za doziranje računajte s tim da sirovina mora provesti 40 dana u AD-u. Dakle dnevni obrok mora biti 1/40 zapremine AD-a. Taj podatak vam je alfa i omega rada s AD-om. Stvar se može izraziti i drugačije. Ako je dnevni obrok 10 kg svježeg svinjskoga izmeta, tada treba u njega umiješati do 15 litara vode po m3 AD-a, i točka. Jednu je stvar dobro kontrolirati. Kada ste sirovinu usuli u AD, prošećite do izlaznog bazena i prekontrolirajte je li toliko i izašlo u taj bazen, a tada digestat  ispustite u lagunu za aeraciju. KOLIČINA IZIŠLOG DIGESTATA MORA BITI JEDNAKA KOLIČINI SIROVINE KOJU STE UPUSTILI U DIGESTOR.

Mogući problemi i rješenja pri radu s digestorom

Naročito kod sakupljanja izmeta i urina u peradarnicima. Jedno od rješenja ako nisu na stelji nego u  gajbama, prostrti ispod gajbi lišće, travu. Tu masu u određenim intervalima čistiti, primijeniti (djelomično kompostiranje) i upuštati u digestor.

Sirovina biljnog porijekla

U svrhu povećanja proizvodnje plina i omogućivanja pravilne digestije te sirovine, sva biljna masa mora biti podvrgnuta djelomičnom kompostiranju. Proces djelomičnog kompostiranja traje 7-10 dana, ovisno o temperaturi okoliša. Kroz to vrijeme aerobne bakterije će pripremiti biljnu sirovinu za anaerobni proces.

Ako se ne provede kompostiranje sva biljna masa će isplivati na površinu i zaustaviti proces digestije. Nekompostirana biljna masa pluta na vodi.

Proces kompostiranja razlaže voštanu ovojnicu i vlaknaste tvari biljke. Što će bilje biti sitnije sjeckano, drobljeno, to će proces kompostiranja biti brži i dobiti će se više plina.

Za ubrzanje kompostiranja može se pregledati neki poljoprivredni priručnik. Masi se dodaje hidratno vapno ili enzimi za fermentaciju (kvasac). Prednost kompostiranja je i u tome da snizuje odnos ugljik/dušik u biljkama. Taj se odnos obično kreće od 60:1 - 100:1. Nakon tjedan dana odnos pada na 16:1 - 21:1, što je mnogo bliže idealnom okolišu u digestoru.

JOŠ JEDNOM TREBA NAGLASITI: SIROVINA DODANA DIGESTORU, NE SMIJE BITI LAKŠA OD VODE.

Na površini će nastati kora, koja će ometati pravilnu digestiju i isplinjavanje. Hrana za stoku treba biti što sitnije isjeckana, samljevena. Ma radite s njom što hoćete samo da bude što sitnija. Stelju za stoku također što sitnije isjeckati i kompostirati prije miješanja s fekalijama.

Izmetu preživača: goveda, ovce, koze, niukom slučaju ne dozvoliti da se osuši. Što god poslije radili ono neće apsorbirati vodu nego će plutati na površini i ometati proces. Dakle, tu vrstu izmeta održavati vlažnom do ulaska u digestor.

Što više koristiti izmet preživača. Dapače, on mnogo efikasnije razlaže tvari u digestoru.

Različite biljke, stupanj isjeckanosti bilja i različita godišnja doba zahtijevaju i različite periode kompostiranja. Za toplog vremena iznad 20oC treba 7-10 dana, a za hladnog vremena ne ispod 10 - 15 dana.

Kod sakupljanja sirovine nastojati pokupiti što manje nečistoće koja ne fermentira.

Posebno za uzgajivače svinja: Ako se „na nesreću“ bavite samo svinjama, obvezno morate dodavati izmetu što sitnije nasjeckanu, samljevenu, zdrobljenu i najvažnije djelomice kompostiranu biljnu masu. Radite s njom što god vam padne napamet samo da ne ispliva na površinu AD-a. Žetveni ostaci, lišće, uglavnom suha tvar, zahtijevaju duže kompostiranje od svježe zelene mase. I pri kraju ovog poglavlja ekvivalenti količine izmeta pojedinih životinja.

Količina izmeta. 25 junica, = 17 mliječnih krava, =183 svinje, =23 konja, =44000 pilića.

DA PONOVIMO. SIROVINE ZA DIGESTOR SU: Sve vrste gnoja, klaoničarski otpad (osim kostiju, masnoće i dlaka), žetveni ostaci, riječni i ribnjačarski korov, te svi ostali biljni ostaci. Također otpad prehrambene industrije, restorana, i otpad od fermentacije u prehrambenoj industriji.

Izuzeci: Jedini izuzetak je priprema sirovine za šaržni AD. Pri radu tog AD-a pretežno se koristi biljna masa, kod koje je vrlo velik odnos C/N. Takvoj (biljnoj) sirovini se mora (nakon kompostiranja) dodati i nešto hrane u obliku izmeta životinja. Ti šaržni AD-i su vrlo profitabilni pošto proizvode i do sedam puta više plina u odnosu na AD koji koristi pretežno izmet životinja. Šaržne digestore je jednostavnije napraviti, jer su tehnički manje zahtjevni. S druge strane šaržni AD-i zahtijevaju više fizičkog rada u pripremi sirovine.

 

S time bismo završili uvodni dio. No budite uvjereni. Posjetit ćete ga dosta često. Koji puta i u panici.

 

Možete krenuti dalje. (Uskoro!)

Tags:     bioplin      dobivanje bioplina      anaerobna digestija      digestor      ekologija      uradi sam
Vezane vijesti
Index članka
Ovo sve morate znati - bioplin
Postrojenja za anaerobnu digestiju - #2
Teorija i praksa digestije - #3
Sastav, priprema sirovine za digestor, i način punjenja digestora - #4
Ovaj dio obvezno pročitajte - #5
Bomeometar - #6
Sve stranice
 

Obnovljivi izvori energije za početnike

OIE u regiji

Nove tehnologije

Nova energetika

Zadnje vijesti

Želite li više koristiti obnovljive izvore energije?