Erforderliche benötigte Materialien:

• zwei Behälter;
• Verbindungsrohre;
• Ventile;
• Gasfilter;
• Mittel zur Gewährleistung der Dichtheit (Kleber, Harz, Dichtmittel usw.);

Wünschenswert:

• Rührwerk mit Elektromotor;
• Temperatursensor;
• Druckmessgerät;

Die folgende Reihenfolge ist für die südlichen Regionen geeignet. Für die Leistung unter allen Bedingungen muss ein Reaktorheizsystem hinzugefügt werden, das das Gefäß auf 40 Grad Celsius erwärmt und die Wärmedämmung erhöht, z. B. die Struktur mit einem Gewächshaus umschließt. Es ist wünschenswert, das Gewächshaus mit einer schwarzen Folie abzudecken. Es ist auch wünschenswert, der Rohrleitung einen Kondensatablauf hinzuzufügen.

Bau einer einfachen Biogasanlage:

1. Erstellen Sie einen Lagertank. Wir wählen einen Tank aus, in dem das entstehende Biogas gespeichert wird. Der Tank ist mit einem Ventil befestigt und mit einem Manometer ausgestattet. Bei konstantem Gasverbrauch ist kein Gastank erforderlich.
2. Isolieren Sie die Struktur innerhalb der Grube.
3. Rohre installieren. Verlegen Sie Rohre in der Grube zum Laden von Rohstoffen und zum Entladen von Komposthumus. Im Reaktorbehälter sind ein Einlass und ein Auslass vorgesehen. Der Reaktor wird in eine Grube gestellt. Rohre sind mit den Löchern verbunden. Die Rohre werden mit Klebstoff oder anderen geeigneten Mitteln fest fixiert. Rohrdurchmesser von weniger als 30 cm tragen zur Verstopfung bei. Der Ladeplatz sollte auf der Sonnenseite gewählt werden.
4. Schiebedach einbauen. Der mit einer Klappe ausgestattete Rektor macht Reparatur- und Wartungsarbeiten bequemer. Die Luke und der Reaktorbehälter sollten mit Gummi verklebt werden. Temperatur-, Druck- und Füllstandssensoren für Rohstoffe können ebenfalls installiert werden.
5. Wählen Sie einen Behälter für den Bioreaktor. Der gewählte Behälter muss langlebig sein – da bei der Fermentation viel Energie freigesetzt wird; haben eine gute Wärmedämmung; luft- und wasserdicht sein. Am besten eignen sich eiförmige Gefäße. Wenn es problematisch ist, einen solchen Reaktor zu bauen, wäre ein zylindrischer Behälter mit abgerundeten Kanten eine gute Alternative. Quadratische Behälter sind weniger effizient, da sich in den Ecken verhärtete Biomasse ansammelt, was die Fermentation erschwert.
6. Bereite eine Grube vor.
7. Wählen Sie einen Ort für die Montage der zukünftigen Installation. Es ist ratsam, einen Ort zu wählen, der weit genug vom Haus entfernt ist und an dem Sie ein Loch graben können. Durch die Platzierung in der Grube können Sie erheblich an Wärmedämmung sparen, indem Sie dafür billige Materialien wie Ton verwenden.
8. Überprüfen Sie die Dichtheit der resultierenden Struktur.
9. System starten.
10. Rohstoffe hinzufügen. Wir warten etwa zwei Wochen, bis alle notwendigen Prozesse ablaufen.Eine notwendige Bedingung für die Gasverbrennung ist die Entfernung von Kohlendioxid. Hierfür eignet sich ein handelsüblicher Filter aus dem Baumarkt. Ein selbstgebauter Filter wird aus einem 30 cm langen Stück Gasrohr hergestellt, das mit trockenem Holz und Metallspänen gefüllt ist.

Zusammensetzung und Typen

Biogas ist ein Gas, das als Ergebnis eines dreiphasigen biochemischen Prozesses über Biomasse gewonnen wird, der unter geschlossenen Bedingungen stattfindet.

Der Prozess der Biomassezersetzung ist sequenziell: Zuerst wird sie hydrolytischen Bakterien ausgesetzt, dann säurebildenden und schließlich methanbildenden. Das Material für Mikroorganismen in jeder Stufe ist das Produkt der Aktivität der vorherigen Stufe.

Am Ausgang sieht die ungefähre Zusammensetzung von Biogas so aus:

• Methan (von 50 bis 70%);
• Kohlendioxid (von 30 bis 40%);
• Schwefelwasserstoff (~2%);
• Wasserstoff (~1%);
• Ammoniak (~1%);

Die Genauigkeit der Proportionen wird durch die verwendeten Rohstoffe und die Gasproduktionstechnologie beeinflusst. Methan hat das Potenzial zur Verbrennung, je höher sein Anteil, desto besser.

Alte Kulturen, die mehr als dreitausend Jahre zurückreichen (Indien, Persien oder Assyrien), haben Erfahrung mit der Verwendung von brennbarem Sumpfgas. Die wissenschaftliche Begründung wurde viel später gebildet. Die chemische Formel von Methan CH 4 wurde von dem Wissenschaftler John Dalton entdeckt, das Vorkommen von Methan im Sumpfgas wurde von Humphrey Davy entdeckt. Eine große Rolle bei der Entwicklung der alternativen Energiewirtschaft spielte der Zweite Weltkrieg, der den Kriegsparteien einen enormen Bedarf an Energieressourcen abverlangt.

Der Besitz riesiger Öl- und Erdgasreserven durch die UdSSR führte zu einem Mangel an Nachfrage nach anderen Technologien zur Energieerzeugung, die Untersuchung von Biogas war hauptsächlich Gegenstand des Interesses der akademischen Wissenschaft. Im Moment hat sich die Situation so stark verändert, dass neben der industriellen Produktion verschiedener Kraftstoffarten jeder eine Biogasanlage für eigene Zwecke erstellen kann.

- eine Reihe von Geräten zur Erzeugung von Biogas aus organischen Rohstoffen.

Nach Art der Rohstoffbereitstellung werden folgende Arten von Biogasanlagen unterschieden:

• mit Portionsfutter;
• mit kontinuierlicher Versorgung;

Biogasanlagen mit konstanter Rohstoffversorgung sind effizienter.

Nach Art der Verarbeitung von Rohstoffen:

1. Ohne automatisches Mischen Rohstoffe und Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur - Komplexe mit minimaler Konfiguration, geeignet für kleine landwirtschaftliche Betriebe (Schema 1).
2. Mit automatischer Mischung, jedoch ohne Einhaltung der erforderlichen Temperatur - bedient auch kleine landwirtschaftliche Betriebe effizienter als der vorherige Typ.
3. Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur, jedoch ohne automatisches Mischen.
4. Mit automatischer Rohstoffmischung und Temperaturunterstützung.

Arbeitsprinzip

Der Prozess der Umwandlung organischer Rohstoffe in Biogas wird als Fermentation bezeichnet. Das Ausgangsmaterial wird in einen speziellen Behälter geladen, der die Biomasse zuverlässig vor dem Zutritt von Sauerstoff schützt. Ein Ereignis, das ohne das Eingreifen von Sauerstoff auftritt, wird als anaerob bezeichnet.

Unter dem Einfluss spezieller Bakterien in einer anaeroben Umgebung beginnt die Fermentation. Während der Gärung wird der Rohstoff mit einer Kruste bedeckt, die regelmäßig zerstört werden muss. Die Zerstörung erfolgt durch gründliches Mischen.

Das Umrühren des Inhalts ist mindestens zweimal täglich erforderlich, ohne die Dichtigkeit des Prozesses zu beeinträchtigen. Zusätzlich zum Entfernen der Kruste können Sie durch Rühren den Säuregehalt und die Temperatur gleichmäßig in der organischen Masse verteilen. Als Ergebnis dieser Manipulationen wird Biogas produziert.

Das entstehende Gas wird in einem Gastank gesammelt und von dort über Rohrleitungen zum Verbraucher geleitet. Nach der Verarbeitung von Rohstoffen gewonnene Biodüngemittel können als Nahrungsergänzungsmittel für Tiere verwendet oder dem Boden zugesetzt werden. Dieser Dünger wird Komposthumus genannt.

Die Biogasanlage umfasst folgende Elemente:

• Homogenisierungstank;
• Reaktor;
• Rührwerke;
• Lagertank (Gasbehälter);
• Heizungs- und Wassermischkomplex;
• Gaskomplex;
• Komplex von Pumpen;
• Separator;
• Steuersensoren;
• MSR mit Visualisierung;
• Sicherheitssystem;

Ein Beispiel einer industriellen Biogasanlage ist in Schema 2 dargestellt.

Verwendete Rohstoffe

Bei der Zersetzung von Tier- oder Pflanzenresten werden in unterschiedlichem Maße brennbare Gase freigesetzt. Mischungen verschiedener Zusammensetzungen eignen sich gut für Rohstoffe: Mist, Stroh, Gras, verschiedene Abfälle usw. Die chemische Reaktion erfordert eine Luftfeuchtigkeit von 70 %, daher muss der Rohstoff mit Wasser verdünnt werden.

Das Vorhandensein von Reinigungsmitteln, Chlor und Waschpulvern in organischer Biomasse ist nicht akzeptabel, da sie chemische Reaktionen stören und den Reaktor beschädigen können. Ebenfalls nicht für den Reaktor geeignet sind Rohstoffe mit Sägespänen von Nadelbäumen (harzhaltig), die einen hohen Ligninanteil aufweisen und die Feuchtigkeitsschwelle von 94 % überschreiten.

Gemüse. Pflanzliche Rohstoffe eignen sich hervorragend für die Biogaserzeugung. Frisches Gras liefert die maximale Brennstoffausbeute – aus einer Tonne Rohstoff werden etwa 250 m 3 Gas mit einem Methananteil von 70 % gewonnen. Maissilage ist etwas kleiner – 220 m 3 . Tops aus Rüben - 180 m 3.

Als Biomasse kann fast jede Pflanze, Heu oder Alge verwendet werden. Der Nachteil der Anwendung liegt in der Dauer des Produktionszyklus. Der Biogas-Produktionsprozess dauert bis zu zwei Monate. Das Rohmaterial muss fein gemahlen werden.

Tier. Abfälle aus Verarbeitung, Molkereien, Schlachthöfen usw. geeignet für Biogasanlage. Tierische Fette liefern die maximale Brennstoffausbeute - 1500 m 3 Biogas mit einem Methananteil von 87 %. Der größte Nachteil ist die Knappheit. Auch tierische Rohstoffe müssen zerkleinert werden.

Kot. Der Hauptvorteil von Gülle ist sein niedriger Preis und seine leichte Zugänglichkeit. Der Nachteil ist, dass die Menge und Qualität von Biogas geringer ist als bei anderen Rohstoffarten. Pferde- und Kuhdung können sofort recycelt werden. Der Produktionslauf wird etwa zwei Wochen dauern und einen Ausstoß von 60 m 3 mit 60 % Methangehalt ergeben.

Hühnermist und Schweinegülle können nicht direkt verwendet werden, da sie giftig sind. Um den Fermentationsprozess zu starten, müssen sie mit Silage vermischt werden. Ein menschliches Abfallprodukt kann ebenfalls verwendet werden, aber Abwasser funktioniert nicht, da der Kotgehalt gering ist.

Arbeitspläne

Schema 1 - Biogasanlage ohne automatische Rohstoffmischung:

Schema 2 - Biogasanlage industrieller Art:

Biogasanlagen für landwirtschaftliche Betriebe, der Preis hängt von der Anzahl der Komponenten ab, verschiedene Parameter, die für solche Geräte charakteristisch sind, variieren innerhalb von 170 Tausend Rubel.

Sie arbeiten daran, als Ergebnis der Verarbeitung des Endprodukts umweltfreundliche Brennstoffe und Düngemittel zu erhalten, die in der Einheit hergestellt werden, die technische Strukturen und Geräte umfasst, die in einem einzigen technologischen Zyklus kombiniert werden.

Biogasanlagen für zu Hause könnten eines Tages teure Energiequellen für die Landbewohner vollständig ersetzen. Wirtschaftliche Katastrophen erfordern Entwickler von Ausrüstung für die Landwirtschaft, um Analoga natürlicher Ressourcen in Form von improvisierten Rohstoffen herzustellen, um die Kosten für die Aufrechterhaltung eines privaten Gehöfts, der Landwirtschaft, zu senken.

Die Ziele der Landwirte sind unterschiedlich – manche bekommen billige Energie für andere, es ist wichtig, Abfall mit Hilfe einer kleinen Mini-Anlage zu verarbeiten:

• das Vieh

Als Ergebnis der Arbeit werden Biodünger und eine eigene Energiequelle gewonnen. Außerdem müssen landwirtschaftliche Betriebe verschiedene Ansammlungen von Hausmüll entsorgen, dabei hilft ihnen eine praktische, universelle Struktur, die nützliche Produkte statt unnötiger liefert.

Wer bedient die Geräte

Kleine Biogasanlagen werden in modernen ländlichen Betrieben nützlich sein. Größere Geräte werden von ernsthaften Pastoralisten verwendet, wo es unmöglich ist, ohne Einheiten zu existieren, die die notwendigen Energiearten produzieren.

Die Rechtfertigung für die Installation im Innenhof eines Privathauses oder eines großen Bauernhofs ist die Ansammlung organischer Stoffe, da jedes Gerät Strom benötigt, um zu funktionieren.

Die Welt kämpft für die Ökologie der Umwelt, das akzeptabelste Mittel dafür ist der Bau von Biogasanlagen, sie setzen Reinstoffe frei und verbrauchen alternative Brennstoffe. Auf dieser Grundlage wurden die Geräte in den landwirtschaftlichen Betrieben unseres Landes und im Ausland nachgefragt.

Standard Ausrüstung

Ingenieure vervollständigen Mechanismen unterschiedlicher Größe. Die Produktion hängt von der benötigten Leistung ab, die von der Einheit verarbeitet und im Austausch ausgegeben werden soll. Die Installation der Standardansicht besteht aus den folgenden Komponenten:

• Lagertank erhält er Material für den Abbau
• Mischer, Mühlen, die sich strukturell voneinander unterscheiden, mahlen große Rohfragmente
• Gastank, hermetisch verschlossen, hier sammelt sich Gas
• ein Reaktor in Form eines Tanks, in dem Biokraftstoff gebildet wird
• Geräte, die Rohstoffe in einen Behälter zuführen
• Anlagen, die den erhaltenen Brennstoff zur anschließenden Umwandlung von einem Punkt zum anderen transportieren
  automatische Systeme, die den Produktionsprozess schützen und steuern

Die Arbeit des technologischen Zyklus wurde bis ins kleinste Detail ausgearbeitet, um es einer Person zu erleichtern, das Gerät während der Bearbeitungszeit zu warten.

Wie es funktioniert

Die Leistung der Aggregate basiert auf dem Prinzip des Einflusses von Bakterienbildungen verschiedener Art auf organische Stoffe, die eine Fermentation verursachen. Diese Prozesse finden innerhalb des Reaktors statt. Aus der Zersetzung einiger Produkte wird eine andere Substanz gewonnen, die besteht aus:

• Methan
• Kohlendioxid
• Verunreinigungen von Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Stickstoff

Das Funktionsprinzip besteht aus folgenden Aktionen:

• Rohstoffe werden in den Vorratstank eingespeist
• das Material wird zerkleinert, Pumpen, Förderer fahren zum Säuretank, in diesem Tank wird die Biomasse zusätzlich erhitzt
• Langlebiger, säurebeständiger, dicht geschlossener Reaktor zur Aufnahme von aufbereiteten Rohstoffen zur Erzeugung von Biogas

Im Reaktor sind Vorrichtungen installiert, um die Mischsubstanzen innerhalb von +40 Grad zusätzlich zu erhitzen, geeignete Bedingungen für sie zu schaffen und die Zersetzungs- und Fermentationsprozesse zu beschleunigen, aus denen das Endprodukt gebildet wird. Die Recyclingquote hängt von der Kapazität der Anlage und der Art des Abfalls ab.

Im Gange:

• Die Gasansammlung erfolgt in Gastanks, sie werden als separates Element montiert oder mit dem Körper verbunden
• Die Reaktorkapazität sammelt sich, nach Abschluss des Zersetzungsvorgangs wird sie zur Nutzung übertragen
• Im Gasbehälter wird ausreichend Druck erzeugt, um das Gas in das Reinigungssystem zu befördern, in dieser Form wird es vom Verbraucher in verschiedenen Tätigkeitsbereichen verwendet
• Verwendungszweck Stoffe für Düngemittel nach ihrer Trennung in flüssige oder feste Bestandteile aufnehmen und in den Lagerteil überführen

Die Entscheidung zum Baubeginn sollte von Überlegungen begleitet werden, unter welchen Bedingungen Biogasanlagen mit der erforderlichen Effizienz arbeiten.

Grundlegende Auswahlmöglichkeiten

Schlechte Gerätefunktionalität ist auf schlechte Planung zurückzuführen. Fehler können sofort oder nach einiger Zeit bemerkt werden. Es wird eine gründliche und umfassende Untersuchung durchgeführt, um einen Geräteausfall auszuschließen. Das Verfahren beginnt nach der Bestimmung der Verfügbarkeit von Rohstoffen und wie viel für die normale Existenz von Energieressourcen benötigt wird.

Der Reaktor und seine Abmessungen werden beeinflusst durch:

• Umfang der Verarbeitung
• Materialqualität
• Rohstoffe
• Temperaturregime
• Fermentationszeit

In der Praxis sollte in einem bestimmten Betrieb auf folgende Punkte geachtet werden:

• tägliche Stoffbelastung im Verhältnis zur Reaktorgröße
• das Volumen des Behälters, in dem Abfälle verarbeitet werden
• die Ausgabe berechnen
• die Möglichkeit des Abgleichs zwischen Ergebnis und tatsächlichem Verbrauch

Bevor Sie das Gerät installieren, müssen Sie eine Auswahl treffen:

• der beste Einbauort
• Modelle, die für Designmerkmale geeignet sind

Die Hauptkriterien, auf denen die konstruktive Auswahl basiert, sind der Ort und die Definition einer unterirdischen oder oberirdischen Struktur. Darüber hinaus sollte bei der Anordnung der Struktur oben entschieden werden, wie der Reaktor in vertikaler oder horizontaler Position installiert werden soll.

Biodünger werden in Gebäuden auf dem Gelände oder in Gruben, Metallfässern gelagert. Die Kosten reduzieren die fertigen Teile der Anlage, wenn sie sich auf dem Hof ​​befinden. Die Anhäufung von Materialien bestimmt die Größe und Form der Tanks, in denen sie gemischt werden, sowie welche Art von Reaktor benötigt wird, Geräte zum Erhitzen, Zerkleinern und Mischen von Substanzen.

Das gewählte Reaktordesign muss folgende Anforderungen erfüllen:

• Praktikabilität
• Wartungsfreundlichkeit
• gas- und wasserdicht, um Lecks zu beseitigen und das Gas vollständig zu halten

Voraussetzung für eine effektive Leistung ist das Vorhandensein einer hochwertigen Wärmedämmung. Mit minimalen Flächen lassen sich Baukosten und Wärmeverluste reduzieren.

Die Struktur muss stabil sein und Druckbelastungen standhalten:

• rohes Material

Anlagen sind in den folgenden optimalsten Formen ausgestattet:

• eiförmig
• zylindrisch
• konisch
• halbkreisförmig

Es wird nicht empfohlen, quadratische Formen aus Beton oder Ziegeln auszustatten. Das Rohmaterial übt Druck auf die Ecken aus, wodurch Risse entstehen, die im Inneren ablaufenden Prozesse gestört werden und sich feste Fragmente ansammeln. Materialien wandern besser, getrocknete Oberflächen erscheinen nicht in Strukturen mit inneren Trennwänden.

Die besten Baumaterialien sind:

• Stahl - in diesen Behältern erreichen Sie absolute Dichtheit, sie sind einfach herzustellen, sie halten Belastungen stand. Das Problem ist die erhöhte Korrosionsanfälligkeit. Oberflächen werden behandelt, um Rost zu verhindern. Wenn der Betrieb über einen Metalltank verfügt, sollte dessen Qualität von allen Seiten überprüft werden. Beseitigen Sie Unvollkommenheiten.
• Kunststoff - Tanks aus diesem Material werden weich und hart hergestellt. Die erste Option ist weniger geeignet, da sie leicht beschädigt werden kann und schwer zu isolieren ist. Hartplastiktanks sind stabil und rosten nicht.
• Beton wird von einigen Entwicklungsländern verwendet. Sie haben keine Betriebseinschränkungen, spezielle Beschichtungen können das Auftreten von Rissen beseitigen.
• Ziegel wird von Indien und China verwendet. Dafür werden nur gut gebrannte Produkte verwendet oder Wände aus Betonsteinen oder Steinen verlegt.

Bei der Installation von Geräten aus Beton, Ziegel oder Stein muss auf die innere feuerfeste Oberfläche geachtet werden, die gegen organische Stoffe und Schwefelwasserstoff beständig ist.

Der Standort der Struktur sollte besonders ernst genommen werden, um Faktoren zu liefern:

• freie Flächen
• Entfernung von der Wohnung
• Lagerung
• Standort von Scheunen, Schweineställen, Geflügelställen
• Grundwasser
• bequemes Be- und Entladen von Materialien

Reaktoren Host:

• auf der Oberfläche mit Fundament
• im Boden vergraben
• innerhalb der Farm installiert

Geräte, die mit Hilfe einer chemischen, biologischen Reaktion arbeiten, sind mit Luken ausgestattet, durch die regelmäßige Reparaturen durchgeführt werden. Die Gummidichtung dichtet bei geschlossenem Deckel ab. Wärmedämmung ist notwendig, um Arbeiten unabhängig von der Jahreszeit auszuführen.
Das Gebäude ist mit improvisierten Materialien mit schichtweiser Bearbeitung der Innenflächen isoliert.

Eine Biogasanlage zum Selbermachen lässt sich ohne großen Aufwand realisieren. Durch seinen Einsatz werden Energieressourcen erheblich eingespart, die heute immer teurer werden. Wenn Sie sich selbst entscheiden, Geräte zu bauen, mit denen Sie Biogas aus Abfall gewinnen können, können Sie billige Energie verbrauchen, die zum Heizen Ihres Hauses und für andere Zwecke verwendet wird.

Vorteilhafte Verwendung

Wenn während des Betriebs der Anlage Überschüsse an Biogas oder Düngemitteln entstehen, besteht die Möglichkeit, diese zu einem Marktpreis zu verkaufen und so das, was Ihnen buchstäblich unter den Füßen liegt, in Gewinn zu verwandeln. Wenn Sie Großbauer sind, dann haben Sie die Möglichkeit, eine fertige Biogasanlage zu erwerben. Solche im Werk hergestellten Anlagen sind sehr teuer, haben aber eine lange Lebensdauer.

Eine Biogasanlage zum Selbermachen kann aus improvisierten Materialien hergestellt werden, sie kostet nicht viel und solche Geräte funktionieren nach dem gleichen Prinzip. In diesem Fall können Sie die verfügbaren Werkzeuge sowie die im Arsenal des Meisters verfügbaren Details verwenden.

Das Prinzip der Biogasbildung

Wenn Sie eine Anlage bauen möchten, die mit Biogas betrieben wird, müssen Sie die Technologie zur Erzeugung von Biogas präsentieren. In einem speziellen Behälter, der als Bioreaktor bezeichnet wird, wird also der Prozess der Verarbeitung biologischer Masse durchgeführt, an dem anaerobe Bakterien teilnehmen.

Eine Do-it-yourself-Biogasanlage für ein Haus auf Wachtelmist arbeitet nach dem Prinzip, Bedingungen zu schaffen, die durch Luftmangel und Gärung gekennzeichnet sind. All dies dauert einige Zeit, deren Dauer von der Menge der im Prozess verwendeten Rohstoffe abhängt.

Am Ende entsteht ein Gasgemisch, das zu 60 % aus Methan und zu 35 % aus Kohlendioxid besteht. Die restlichen gasförmigen Bestandteile sind in der Masse in einer Menge von 5 % enthalten. Unter letzteren kann Schwefelwasserstoff in geringer Menge unterschieden werden. Das so entstehende Gas wird kontinuierlich aus dem Reaktor abgezogen und nach einem Reinigungsprozess der bestimmungsgemäßen Verwendung zugeführt.

Servicefunktionen

Aufbereitete Abfälle werden zu hochwertigen Düngemitteln, die von Zeit zu Zeit aus dem Bioreaktor entfernt werden müssen. Sie können auf die Felder gelegt werden. Eine Biogasanlage zum Selbermachen lässt sich ohne großen Aufwand realisieren, wenn man Zugang zu Vieh- und Landwirtschaftsbetrieben hat. Dies deutet darauf hin, dass die Produktion von Biogas nur dann wirtschaftlich rentabel wird, wenn es eine Quelle für die Versorgung mit Gülle und anderen organischen Abfällen aus der Tierproduktion gibt.

Merkmale des Eigenbaus eines Bioreaktors

Um zu verstehen, wie man eine Biogasanlage selbst baut, muss man herausfinden, aus welchen Teilen sie besteht. Sie können das einfachste Schema der Ausrüstung zugrunde legen, das Sie selbst bauen können. Das Design sieht kein Heizen und Mischen vor, aber es gibt einen der Hauptteile - den Reaktor, der auch als Methantank bekannt ist. Diese Komponente wird für die Umsetzung der Gülleverarbeitung benötigt. Außerdem gibt es einen Bunker, durch den Rohstoffe geladen werden. Es ist notwendig, die Struktur mit einer Eingangsluke sowie einer Wasserdichtung zu versehen. Aber um die Abfallrohstoffe entladen zu können, wird ein Rohr benötigt. Ein ähnliches Element wird benötigt, um die Möglichkeit der Biogasentnahme zu realisieren.

So sieht eine Biogasanlage aus. Es ist nicht schwierig, ein solches Design mit eigenen Händen zu erstellen. Um kostenlosen Biokraftstoff zu erhalten, sollten Sie einen Ort auf dem Gelände auswählen, an dem Sie einen verstärkten Tank bauen können, der auf Beton basiert. Dieses Gefäß dient als Bioreaktor. An seiner Basis muss ein Loch vorhanden sein, durch das bearbeitete Rohstoffe entfernt werden. Dieses Loch muss so ausgeführt werden, dass es gut verschlossen werden kann. Dies liegt daran, dass das Funktionieren des Systems nur unter abgedichteten Bedingungen möglich ist.

Die Abmessungen des Betonabteils können unter Berücksichtigung der jeweils verwendeten Menge an organischem Abfall bestimmt werden. Es ist notwendig herauszufinden, wie viel Rohstoff jeden Tag in einem Bauernhof oder einem privaten Hof anfällt. Aber Sie sollten nicht sparen, da der volle Betrieb des Bioreaktors nur gewährleistet werden kann, wenn der Tank zu 2/3 des verfügbaren Volumens gefüllt ist. Wenn Sie mit Ihren eigenen Händen aus einem Fass eine Biogasanlage bauen, funktioniert sie nach folgendem Prinzip: Sobald organische Abfälle in den tief im Boden befindlichen, gut verschlossenen Behälter des Bioreaktors gelangen, werden sie beginnen zu gären, was zur Freisetzung von Biogas führt.

Merkmale der Herstellung von Behältern

Eine Biogasanlage zum Selbermachen kann unter Berücksichtigung der täglichen Verwendung einer kleinen Menge Abfall hergestellt werden. In diesem Fall ist es zulässig, den Stahlbetonbehälter durch einen Stahlbehälter zu ersetzen, der sogar ein Fass sein kann. Wenn Sie sich für eine solche Lösung entscheiden, müssen Sie ein Metallgefäß auswählen, das von einigen Regeln geleitet wird.

Zuallererst müssen Sie auf die Schweißnähte achten, die stark genug und dicht sein müssen. Bei der Verwendung eines kleinen Behälters sollten Sie nicht damit rechnen, dass eine erhebliche Menge Biogas gewonnen werden kann. Die Leistung hängt von der Masse des organischen Abfalls ab, der gleichzeitig im Reaktor verarbeitet wird. Um also 100 m 3 Biogas zu erzeugen, muss eine Tonne Abfall verarbeitet werden.

Reaktorheizungsausrüstung

Eine Do-it-yourself-Biogasanlage für zu Hause kann so gebaut werden, dass während ihres Betriebs eine höhere Effizienz erzielt werden kann. Dafür sorgt die Heizung. Solche Manipulationen beschleunigen den Fermentationsprozess der biologischen Masse. Wenn die Ausrüstung in den südlichen Regionen installiert wird, besteht diese Notwendigkeit nicht. Die Umgebungstemperatur sorgt für eine natürliche Aktivierung der Gärung. Wenn die Anlage jedoch in Regionen mit kaltem Klima betrieben wird, ist die Beheizung im Winter eine notwendige Voraussetzung für den Betrieb von Anlagen zur Biogaserzeugung. Es muss daran erinnert werden, dass der Fermentationsprozess bei einer Temperatur von mehr als 38 ° C beginnt.

Verfahren zur Ausrüstung einer Biogasanlage mit Heizung

Eine Do-it-yourself-Biogasanlage für zu Hause kann auf mehrere Arten mit einer Heizung ausgestattet werden. Die erste beinhaltet die Notwendigkeit, das Gerät als Spule an das Heizsystem anzuschließen. Es muss unter dem Reaktor montiert werden. Die zweite Methode beinhaltet die Installation eines elektrischen Heizelements im Boden des Tanks. Die dritte Methode ist durch die Bereitstellung einer direkten Beheizung des Tanks durch Verwendung von elektrischen Heizsystemen gekennzeichnet gasausrüstung. Die Aktivierung der Produktion von Biogas zu Hause kann durch die Funktion des Mischens der Masse im Kompartiment ergänzt werden. Entwerfen Sie dazu ein Gerät, das einem Haushaltsmixer ähnelt. Es wird von einer Welle durch ein Loch im Deckel angetrieben, alternativ kann es in die Wände des Tanks eingesetzt werden.

Ausgabesystem für Installationsgeräte

Eine Mini-Biogasanlage zum Selberbauen kommt ohne Gasabsaugung nicht aus. Dazu muss die Installation ein spezielles Loch haben, das im oberen Teil der Abdeckung montiert werden muss, letztere muss den Tank gut verschließen. Um die Möglichkeit des Mischens von Gas mit Luft auszuschließen, muss sichergestellt werden, dass es durch eine Wasserdichtung entfernt wird.

Eine der Aufgaben, die es in der Landwirtschaft zu lösen gilt, ist die Entsorgung von Gülle und Pflanzenabfällen. Und dies ist ein ziemlich ernstes Problem, das ständige Aufmerksamkeit erfordert. Recycling kostet nicht nur Zeit und Mühe, sondern auch eine ordentliche Menge. Heute gibt es zumindest eine Möglichkeit, dieses Problem in einen Einnahmeposten umzuwandeln: die Verarbeitung von Gülle zu Biogas. Die Technologie basiert auf dem natürlichen Prozess der Zersetzung von Gülle und Pflanzenresten durch die darin enthaltenen Bakterien. Die ganze Aufgabe besteht darin, spezielle Bedingungen für eine möglichst vollständige Zersetzung zu schaffen. Diese Bedingungen sind der fehlende Sauerstoffzugang und die optimale Temperatur (40-50 o C).

Jeder weiß, wie Gülle am häufigsten entsorgt wird: aufgeschüttet und nach der Gärung auf die Felder gebracht. Dabei wird das entstehende Gas in die Atmosphäre freigesetzt, wobei 40 % des in der Ausgangssubstanz enthaltenen Stickstoffs und der größte Teil des Phosphors ebenfalls dorthin fliegen. Der resultierende Dünger ist alles andere als perfekt.

Um Biogas zu gewinnen, ist es notwendig, dass der Prozess der Güllezersetzung ohne Zugang zu Sauerstoff in einem geschlossenen Raum stattfindet. In diesem Fall verbleiben sowohl Stickstoff als auch Phosphor im Restprodukt, und das Gas sammelt sich im oberen Teil des Tanks, von wo es leicht abgepumpt werden kann. Es werden zwei Gewinnquellen erzielt: Gas direkt und effektiver Dünger. Zudem ist der Dünger von höchster Qualität und zu 99 % sicher: Die meisten Krankheitserreger und Wurmeier sterben ab, die in der Gülle enthaltenen Unkrautsamen verlieren ihre Keimfähigkeit. Es gibt sogar Linien zum Verpacken dieser Reststoffe.

Die zweite Voraussetzung für die Verarbeitung von Gülle zu Biogas ist die Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur. In der Biomasse enthaltene Bakterien sind bei niedrigen Temperaturen inaktiv. Sie beginnen bei einer Umgebungstemperatur von +30 o C zu wirken. Außerdem sind zwei Arten von Bakterien in der Gülle enthalten:

Thermophile Anlagen mit Temperaturen von +43 o C bis +52 o C sind am effizientesten: In ihnen wird 3 Tage lang Gülle verarbeitet, aus 1 Liter Bioreaktor-Nutzfläche werden bis zu 4,5 Liter Biogas gewonnen (das ist die maximale Leistung) . Das Aufrechterhalten einer Temperatur von +50 o C erfordert jedoch erhebliche Energiekosten, was nicht in jedem Klima rentabel ist. Daher arbeiten Biogasanlagen häufiger bei mesophilen Temperaturen. Die Verarbeitungszeit kann in diesem Fall 12-30 Tage betragen, die Ausbeute beträgt ca. 2 Liter Biogas pro 1 Liter Bioreaktorvolumen.

Die Zusammensetzung des Gases variiert je nach Ausgangsmaterial und Verarbeitungsbedingungen, ist aber ungefähr wie folgt: Methan - 50-70 %, Kohlendioxid - 30-50 % und enthält auch eine kleine Menge Schwefelwasserstoff (weniger als 1 % ) und eine sehr geringe Menge an Ammoniak, Wasserstoff und Stickstoffverbindungen. Je nach Auslegung der Anlage kann Biogas eine erhebliche Menge Wasserdampf enthalten, der entwässert werden muss (sonst brennt es einfach nicht). Wie die Industrieanlage aussieht, zeigt das Video.

Es kann eine ganze Gasproduktionsanlage gesagt werden. Aber für einen privaten Hof oder einen kleinen Bauernhof sind solche Mengen nutzlos. Die einfachste Biogasanlage ist leicht mit den eigenen Händen zu machen. Aber die Frage ist: „Wohin soll das Biogas als nächstes geschickt werden?“ Der Heizwert des resultierenden Gases liegt zwischen 5340 kcal / m3 und 6230 kcal / m3 (6,21 - 7,24 kWh / m3). Daher kann es einem Gaskessel zur Wärmeerzeugung (Heizung und Warmwasser) oder einer Stromerzeugungsanlage, einem Gasherd usw. zugeführt werden. So verwendet Vladimir Rashin, der Konstrukteur einer Biogasanlage, Gülle aus seiner Wachtelfarm.

Es stellt sich heraus, dass Sie selbst mit einer mehr oder weniger anständigen Menge an Vieh und Geflügel den Bedarf Ihres Betriebs an Wärme, Gas und Strom vollständig decken können. Und wenn Sie Gasinstallationen an Autos installieren, dann Kraftstoff für die Flotte. Da der Energieanteil an den Produktionskosten 70-80% beträgt, kann man nur an einem Bioreaktor sparen und dann viel Geld verdienen. Nachfolgend ein Screenshot der wirtschaftlichen Berechnung der Rentabilität einer Biogasanlage für einen kleinen landwirtschaftlichen Betrieb (Stand: September 2014). Man kann die Wirtschaft nicht klein nennen, aber sie ist definitiv auch nicht groß. Wir entschuldigen uns für die Terminologie - dies ist der Stil des Autors.

Dies stellt eine ungefähre Aufschlüsselung der erforderlichen Kosten und möglichen Einnahmen dar. Schemata von selbstgebauten Biogasanlagen

Schemata von selbstgebauten Biogasanlagen

Das einfachste Schema einer Biogasanlage ist ein versiegelter Behälter - ein Bioreaktor, in den die vorbereitete Gülle gegossen wird. Dementsprechend gibt es eine Luke zum Laden von Gülle und eine Luke zum Entladen von verarbeiteten Rohstoffen.

Das einfachste Schema einer Biogasanlage ohne "Schnickschnack"

Der Behälter ist nicht vollständig mit Substrat gefüllt: 10-15 % des Volumens müssen frei bleiben, um Gas zu sammeln. Im Tankdeckel ist eine Gasleitung eingebaut. Da das resultierende Gas ziemlich viel Wasserdampf enthält, wird es in dieser Form nicht brennen. Daher ist es notwendig, es zur Entwässerung durch eine Wasserdichtung zu führen. In diesem einfachen Gerät kondensiert der größte Teil des Wasserdampfs und das Gas brennt bereits gut. Dann ist es wünschenswert, das Gas von nicht brennbarem Schwefelwasserstoff zu reinigen, und erst dann kann es in den Gasbehälter eingespeist werden - einen Behälter zum Sammeln von Gas. Und von dort aus ist es bereits möglich, zu Verbrauchern zu züchten: einem Kessel oder einem Gasherd zuzuführen. Wie Sie mit Ihren eigenen Händen Filter für eine Biogasanlage herstellen, sehen Sie im Video.

Große Industrieanlagen werden auf der Oberfläche platziert. Und das ist im Prinzip verständlich - das Volumen der Landarbeit ist zu groß. Aber in kleinen Farmen ist die Bunkerschüssel im Boden vergraben. Dadurch können Sie erstens die Kosten für die Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur senken, und zweitens gibt es in einem privaten Innenhof bereits genügend Geräte.

Der Behälter kann vorgefertigt oder aus Ziegeln, Beton usw. in eine ausgehobene Grube gebracht werden. In diesem Fall müssen Sie jedoch auf Luftdichtheit und Verstopfung achten: Der Prozess ist anaerob - ohne Luftzugang, daher ist es notwendig, eine sauerstoffundurchlässige Schicht zu schaffen. Der Aufbau erweist sich als vielschichtig und die Herstellung eines solchen Bunkers ist ein langwieriger und kostspieliger Prozess. Daher ist es billiger und einfacher, den fertigen Behälter einzugraben. Früher waren dies zwangsläufig Metallfässer, oft Edelstahl. Heute, mit dem Aufkommen von PVC-Behältern auf dem Markt, können Sie diese verwenden. Sie sind chemisch neutral, haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine lange Lebensdauer und sind um ein Vielfaches billiger als Edelstahl.

Aber die oben beschriebene Biogasanlage wird eine geringe Produktivität haben. Zur Aktivierung des Verarbeitungsprozesses ist eine aktive Durchmischung der Masse im Trichter notwendig. Andernfalls bildet sich auf der Oberfläche oder in der Dicke des Substrats eine Kruste, die den Zersetzungsprozess verlangsamt, und am Auslass wird weniger Gas erhalten. Das Mischen wird auf jede verfügbare Weise durchgeführt. Zum Beispiel wie im Video gezeigt. In diesem Fall kann ein beliebiger Antrieb erfolgen.

Es gibt eine andere Möglichkeit, die Schichten zu mischen, aber nicht mechanisch - Barbitation: Das unter Druck erzeugte Gas wird in den unteren Teil des Gülletanks geleitet. Aufsteigende Gasblasen brechen die Kruste auf. Da das gleiche Biogas zugeführt wird, ändern sich die Verarbeitungsbedingungen nicht. Außerdem kann dieses Gas nicht als Ausgabe angesehen werden - es fällt wieder in den Gastank.

Wie oben erwähnt, sind für eine gute Leistung hohe Temperaturen erforderlich. Um nicht zu viel Geld für die Aufrechterhaltung dieser Temperatur auszugeben, muss auf die Isolierung geachtet werden. Welche Art von Wärmeisolator Sie wählen, ist natürlich Ihre Sache, aber heute ist Polystyrolschaum der optimalste. Es hat keine Angst vor Wasser, wird nicht von Pilzen und Nagetieren befallen, hat eine lange Lebensdauer und eine hervorragende Wärmedämmleistung.

Die Form des Bioreaktors kann unterschiedlich sein, aber die häufigste ist zylindrisch. Es ist nicht ideal in Bezug auf die Komplexität des Anmischens des Substrats, wird aber häufiger verwendet, weil die Menschen viel Erfahrung mit dem Bau solcher Behälter gesammelt haben. Und wenn ein solcher Zylinder durch eine Trennwand geteilt wird, dann können sie als zwei separate Tanks verwendet werden, in denen der Prozess zeitlich verschoben ist. Gleichzeitig kann in die Trennwand ein Heizelement eingebaut werden, wodurch das Problem gelöst wird, die Temperatur in zwei Kammern gleichzeitig aufrechtzuerhalten.

In der einfachsten Version sind selbstgebaute Biogasanlagen eine rechteckige Grube, deren Wände aus Beton bestehen und zur Dichtheit mit einer Schicht aus Glasfaser und Polyesterharz behandelt werden. Dieser Behälter wird mit einem Deckel geliefert. Es ist äußerst unbequem im Betrieb: Es ist schwierig, das Erhitzen, Mischen und Entfernen der fermentierten Masse zu implementieren, es ist unmöglich, eine vollständige Verarbeitung und eine hohe Effizienz zu erreichen.

Etwas besser ist die Situation bei Unterflur-Biogas-Gülleaufbereitungsanlagen. Sie haben abgeschrägte Kanten, was das Laden von frischem Mist erleichtert. Wenn Sie den Boden geneigt machen, bewegt sich die fermentierte Masse durch die Schwerkraft in eine Richtung und es ist einfacher, sie auszuwählen. Bei solchen Installationen müssen nicht nur Wände, sondern auch Abdeckungen wärmeisoliert werden. Eine solche Biogasanlage mit eigenen Händen ist einfach zu realisieren. Eine vollständige Verarbeitung und die maximale Menge an darin enthaltenem Gas können jedoch nicht erreicht werden. Auch bei Erwärmung.

Die grundlegenden technischen Fragen wurden behandelt und Sie kennen nun mehrere Möglichkeiten, eine Gülle-Biogasanlage zu bauen. Verbleibende technologische Nuancen.

Was recycelt werden kann und wie man gute Ergebnisse erzielt

In der Gülle eines jeden Tieres gibt es Organismen, die für seine Verarbeitung notwendig sind. Es wurde festgestellt, dass mehr als tausend verschiedene Mikroorganismen am Verdauungsprozess und der Gasproduktion beteiligt sind. Die wichtigste Rolle spielen Methanbildner. Es wird auch angenommen, dass alle diese Mikroorganismen in optimalen Anteilen in Rindermist gefunden werden. In jedem Fall wird bei der Verarbeitung dieser Art von Abfällen in Kombination mit Pflanzenmasse die größte Menge an Biogas freigesetzt. Die Tabelle zeigt gemittelte Daten für die häufigsten Arten landwirtschaftlicher Abfälle. Bitte beachten Sie, dass diese Menge an Gasleistung unter idealen Bedingungen erreicht werden kann.

Für eine gute Produktivität ist es notwendig, eine bestimmte Feuchtigkeit des Substrats aufrechtzuerhalten: 85-90%. Es muss jedoch Wasser verwendet werden, das keine fremden Chemikalien enthält. Lösungsmittel, Antibiotika, Reinigungsmittel usw. beeinträchtigen die Prozesse. Außerdem sollte die Aufschlämmung für den normalen Ablauf des Verfahrens keine großen Fragmente enthalten. Die maximale Größe der Fragmente: 1 * 2 cm, kleinere sind besser. Wenn Sie also pflanzliche Zutaten hinzufügen möchten, müssen Sie diese mahlen.

Für die normale Verarbeitung im Substrat ist es wichtig, einen optimalen pH-Wert aufrechtzuerhalten: innerhalb von 6,7-7,6. Normalerweise hat das Medium einen normalen Säuregehalt, und nur gelegentlich entwickeln sich säurebildende Bakterien schneller als methanbildende. Dann wird die Umgebung sauer, die Gasproduktion nimmt ab. Um den optimalen Wert zu erreichen, wird dem Substrat gewöhnlicher Kalk oder Soda zugesetzt.

Nun ein wenig über die Zeit, die für die Verarbeitung von Gülle benötigt wird. Im Allgemeinen hängt die Zeit von den geschaffenen Bedingungen ab, aber das erste Gas kann bereits am dritten Tag nach Beginn der Gärung zu strömen beginnen. Die aktivste Gasbildung tritt bei der Zersetzung von Gülle um 30-33% auf. Um rechtzeitig navigieren zu können, nehmen wir an, dass sich das Substrat nach zwei Wochen um 20-25% zersetzt. Das heißt, eine optimale Verarbeitung sollte einen Monat dauern. In diesem Fall ist der Dünger von höchster Qualität.

Berechnung des Volumens des Bunkers für die Verarbeitung

Für kleine Betriebe ist ein Dauerbetrieb die optimale Einstellung – dann wird täglich frische Gülle in kleinen Portionen zugeführt und in gleichen Portionen wieder abgeführt. Damit der Prozess nicht gestört wird, sollte der Anteil der Tageslast 5 % des verarbeiteten Volumens nicht überschreiten.

Hausgemachte Anlagen zur Verarbeitung von Gülle zu Biogas sind nicht der Gipfel der Perfektion, aber sie sind sehr effektiv

Auf dieser Basis lässt sich das benötigte Tankvolumen für eine selbstgebaute Biogasanlage ganz einfach ermitteln. Sie müssen die tägliche Güllemenge von Ihrem Betrieb (bereits verdünnt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 85-90 %) mit 20 multiplizieren (dies gilt für mesophile Temperaturen, für thermophile Temperaturen müssen Sie mit 30 multiplizieren). Zu der erhaltenen Zahl müssen weitere 15-20% hinzugefügt werden - freier Platz zum Sammeln von Biogas unter der Kuppel. Sie kennen den Hauptparameter. Alle weiteren Kosten und Parameter des Systems hängen davon ab, welches Schema der Biogasanlage für die Umsetzung gewählt wird und wie Sie alles tun werden. Es ist durchaus möglich, mit improvisierten Materialien auszukommen, oder Sie können eine schlüsselfertige Installation bestellen. Fabrikentwicklungen kosten ab 1,5 Millionen Euro, Installationen aus den Kulibins werden günstiger.

Gesetzliche Registrierung

Die Installation muss mit dem SES, der Gasinspektion und der Feuerwehr abgestimmt werden. Du wirst brauchen:

• Technologisches Schema der Installation.
• Aufstellungsplan für Geräte und Komponenten mit Bezug auf die Anlage selbst, den Aufstellungsort der thermischen Einheit, die Lage von Rohrleitungen und Stromleitungen und den Anschluss der Pumpe. Blitzableiter und Zufahrtswege sollten auf dem Diagramm markiert werden.
• Wenn das Gerät in Innenräumen aufgestellt werden soll, ist außerdem ein Lüftungsplan erforderlich, der einen mindestens achtfachen Austausch der gesamten Raumluft gewährleistet.

Wie Sie sehen, ist Bürokratie hier unverzichtbar.

Abschließend noch ein wenig zur Performance der Installation. Im Durchschnitt produziert eine Biogasanlage pro Tag eine Gasmenge, die doppelt so hoch ist wie das Nutzvolumen des Speichers. Das heißt, 40 m 3 Gülle ergeben 80 m 3 Gas pro Tag. Ungefähr 30% werden für die Sicherstellung des Prozesses selbst ausgegeben (Hauptausgabenposten ist das Heizen). Diese. Am Ausgang erhalten Sie 56 m 3 Biogas pro Tag. Um den Bedarf einer dreiköpfigen Familie zu decken und ein mittelgroßes Haus zu heizen, werden laut Statistik 10 m 3 benötigt. In der Nettobilanz haben Sie 46 m 3 pro Tag. Und das bei einer kleinen Installation.

Ergebnisse

Indem Sie etwas Geld in den Bau einer Biogasanlage investieren (selbstbauen oder schlüsselfertig), decken Sie nicht nur Ihren Eigenbedarf und Bedarf an Wärme und Gas, sondern können Gas auch gut verkaufen -Qualitätsdünger aus der Verarbeitung.

Die Frage der Methangewinnung ist für Besitzer privater landwirtschaftlicher Betriebe interessant, die Geflügel oder Schweine züchten und auch Rinder halten. In der Regel produzieren solche Betriebe eine erhebliche Menge an organischen tierischen Abfällen, und sie können erhebliche Vorteile bringen und zu einer Quelle für billigen Kraftstoff werden. Der Zweck dieses Materials ist es, Ihnen zu zeigen, wie Sie mit diesen Abfällen zu Hause Biogas gewinnen können.

Allgemeine Informationen zu Biogas

Heimisches Biogas, das aus verschiedenen Güllen und Vogelkot gewonnen wird, besteht hauptsächlich aus Methan. Dort sind es 50 bis 80 %, je nachdem wessen Abfallprodukte für die Produktion verwendet wurden. Dasselbe Methan, das in unseren Öfen und Boilern verbrennt und für das wir laut Zählerstand mitunter viel Geld bezahlen.

Um eine Vorstellung von der Kraftstoffmenge zu geben, die theoretisch durch die Haltung von Tieren zu Hause oder auf dem Land gewonnen werden kann, stellen wir eine Tabelle mit Daten zum Ertrag von Biogas und dem darin enthaltenen Gehalt an reinem Methan vor:

Wie der Tabelle zu entnehmen ist, werden für die effiziente Gaserzeugung aus Kuhmist und Silageabfällen recht viele Rohstoffe benötigt. Es ist rentabler, Brennstoff aus Schweinegülle und Putenkot zu gewinnen.

Der Rest der Substanzen (25-45 %), die Heimbiogas ausmachen, sind Kohlendioxid (bis zu 43 %) und Schwefelwasserstoff (1 %). Auch in der Zusammensetzung des Kraftstoffs sind Stickstoff, Ammoniak und Sauerstoff enthalten, jedoch in geringen Mengen. Übrigens ist es der Freisetzung von Schwefelwasserstoff und Ammoniak zu verdanken, dass der Misthaufen einen so bekannten „angenehmen“ Geruch verströmt. Was den Energiegehalt betrifft, so kann 1 m3 Methan bei der Verbrennung theoretisch bis zu 25 MJ (6,95 kW) thermische Energie freisetzen. Die spezifische Verbrennungswärme von Biogas hängt vom Methananteil in seiner Zusammensetzung ab.

Als Referenz. In der Praxis hat sich gezeigt, dass für die Beheizung eines isolierten Hauses in der mittleren Fahrspur etwa 45 m3 Biobrennstoff pro 1 m2 Fläche und Heizperiode benötigt werden.

Von Natur aus ist es so angelegt, dass Biogas aus Gülle spontan und unabhängig davon, ob wir es erhalten wollen oder nicht, entsteht. Der Misthaufen verrottet innerhalb von eineinhalb Jahren, allein unter freiem Himmel und sogar bei Minusgraden. Während dieser ganzen Zeit emittiert es Biogas, aber nur in geringen Mengen, da sich der Prozess zeitlich verlängert. Der Grund sind Hunderte von Arten von Mikroorganismen, die in tierischen Exkrementen vorkommen. Das heißt, es ist nichts erforderlich, um mit dem Vergasen zu beginnen, es wird von selbst auftreten. Aber um den Prozess zu optimieren und zu beschleunigen, sind spezielle Geräte erforderlich, auf die später eingegangen wird.

Biogas-Technologie

Das Wesen einer effizienten Produktion ist die Beschleunigung des natürlichen Abbauprozesses organischer Rohstoffe. Dazu müssen die darin enthaltenen Bakterien die besten Bedingungen für die Vermehrung und Verarbeitung von Abfällen schaffen. Und die erste Bedingung ist, den Rohstoff in einen geschlossenen Behälter zu geben - einen Reaktor, sonst - einen Biogasgenerator. Der Abfall wird zerkleinert und im Reaktor mit der berechneten Menge an reinem Wasser vermischt, bis das Ausgangssubstrat erhalten wird.

Notiz. Sauberes Wasser ist notwendig, damit keine Stoffe in das Substrat gelangen, die die lebenswichtige Aktivität von Bakterien beeinträchtigen. Dadurch kann der Fermentationsprozess stark verlangsamt werden.

Die Industrieanlage zur Herstellung von Biogas ist mit Substratheizung, Mischeinrichtungen und Regelung des Säuregehalts des Mediums ausgestattet. Das Rühren wird durchgeführt, um die harte Kruste von der Oberfläche zu entfernen, die während der Fermentation entsteht und die Freisetzung von Biogas stört. Die Dauer des technologischen Prozesses beträgt mindestens 15 Tage, während dieser Zeit erreicht der Zersetzungsgrad 25%. Es wird angenommen, dass die maximale Brennstoffausbeute bei bis zu 33 % der Biomassezersetzung auftritt.

Die Technologie sieht eine tägliche Erneuerung des Substrats vor und sorgt so für eine intensive Gasproduktion aus Gülle, die in Industrieanlagen Hunderte von Kubikmetern pro Tag beträgt. Ein Teil der verbrauchten Masse in Höhe von etwa 5% des Gesamtvolumens wird aus dem Reaktor entfernt und an seiner Stelle wird die gleiche Menge frischer biologischer Rohstoffe geladen. Das Abfallmaterial wird als organischer Dünger für die Felder verwendet.

Schema einer Biogasanlage

Durch die Gewinnung von Biogas zu Hause können keine so günstigen Bedingungen für Mikroorganismen geschaffen werden wie in der industriellen Produktion. Und vor allem betrifft diese Aussage die Organisation der Erwärmung des Generators. Wie Sie wissen, wird dafür Energie benötigt, was zu einer erheblichen Erhöhung der Kraftstoffkosten führt. Es ist durchaus möglich, die Einhaltung des leicht alkalischen Milieus, das dem Fermentationsprozess innewohnt, zu kontrollieren. Aber wie korrigiert man es bei Abweichungen? Wieder Kosten.

Eigentümern von Privathaushalten, die Biogas mit eigenen Händen produzieren möchten, wird empfohlen, aus verfügbaren Materialien einen Reaktor mit einfacher Konstruktion zu bauen und ihn dann so gut wie möglich aufzurüsten. Was ist zu tun:

• ein hermetisch verschlossener Behälter mit einem Volumen von mindestens 1 m3. Es sind auch verschiedene Tanks und Fässer kleiner Größe geeignet, aus denen jedoch aufgrund einer unzureichenden Menge an Rohstoffen wenig Kraftstoff freigesetzt wird. Solche Produktionsmengen werden Ihnen nicht passen;
• Wenn Sie die Produktion von Biogas zu Hause organisieren, werden Sie wahrscheinlich nicht mit dem Aufheizen des Tanks beginnen, aber es ist notwendig, ihn zu isolieren. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Reaktor im Boden zu vergraben, indem der obere Teil thermisch isoliert wird;
• Installieren Sie einen manuellen Rührer beliebiger Bauart im Reaktor, indem Sie den Griff durch die obere Abdeckung ziehen. Die Griffdurchgangsbaugruppe muss luftdicht sein;
• Stutzen zum Zu- und Abführen des Substrats sowie zur Probenahme von Biogas vorzusehen.

Unten ist ein Diagramm einer unterirdischen Biogasanlage:

1 - Kraftstoffgenerator (Tank aus Metall, Kunststoff oder Beton); 2 - Bunker zum Gießen des Substrats; 3 - technische Luke; 4 - ein Schiff, das die Rolle eines Wassersiegels spielt; 5 - Abzweigrohr zum Entladen von Abfällen; 6 – Biogasentnahmerohr.

Wie bekomme ich Biogas nach Hause?

Der erste Vorgang ist das Mahlen von Abfällen zu einer Fraktion, deren Größe nicht mehr als 10 mm beträgt. So ist es viel einfacher, das Substrat vorzubereiten, und die Bakterien können die Rohstoffe leichter verarbeiten. Die resultierende Masse wird gründlich mit Wasser gemischt, ihre Menge beträgt etwa 0,7 l pro 1 kg organischer Substanz. Wie oben erwähnt, sollte nur sauberes Wasser verwendet werden. Dann wird das Substrat mit einer Do-it-yourself-Biogasanlage gefüllt, wonach der Reaktor hermetisch verschlossen wird.

Mehrmals am Tag müssen Sie den Behälter aufsuchen, um den Inhalt zu mischen. Am 5. Tag können Sie das Vorhandensein von Gas überprüfen, und wenn es auftritt, pumpen Sie es regelmäßig mit einem Kompressor in eine Flasche. Geschieht dies nicht rechtzeitig, steigt der Druck im Reaktor und die Fermentation verlangsamt sich oder stoppt sogar ganz. Nach 15 Tagen ist es notwendig, einen Teil des Substrats zu entladen und die gleiche Menge an neuem hinzuzufügen. Details können dem Video entnommen werden:

Fazit

Wahrscheinlich wird eine einfache Biogasanlage nicht alle Ihre Anforderungen erfüllen. Aber bei den heutigen Kosten für Energierohstoffe ist das schon eine erhebliche Hilfe im Haushalt, da Sie keine Rohstoffe bezahlen müssen. Im Laufe der Zeit, eng in die Produktion eingebunden, werden Sie in der Lage sein, alle Funktionen zu erfassen und die notwendigen Verbesserungen an der Installation vorzunehmen.