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?

Anaerobna 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.

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 70^oC. 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.