Biogasanlæg til et privat hus: anbefalinger til indretning af hjemmelavet

En smart ejer drømmer om billig energi, effektiv affaldshåndtering og gødning. Gør-det-selv hjemmebiogasanlæg er en billig måde at gøre dine drømme til virkelighed.

Selvmontering af sådant udstyr koster en rimelig pris, og den producerede gas vil være en god hjælp i husholdningen: det kan bruges til madlavning, opvarmning af huset og andre behov.

Lad os prøve at forstå udstyrets detaljer, dets fordele og ulemper. Og også om det er muligt at bygge et biogasanlæg uafhængigt, og om det vil være effektivt.

Specifikationerne i biogasproduktion

Biogas dannes som et resultat af gæring af et biologisk underlag. Det nedbrydes ved hydrolyse, syre og metandannende bakterier. En blanding af gasser produceret af bakterier er brændbar, fordi indeholder en stor procentdel methan.

I sine egenskaber adskiller den sig praktisk talt ikke fra naturgas, der bruges til industrielle og hjemmebehov.

Om ønsket kan hver boligejer købe et biogasanlæg til industriel produktion, men det er dyrt, og investeringen lønner sig inden for 7-10 år. Derfor er det fornuftigt at gøre en indsats og lave en bioreaktor med egne hænder

Biogas er et miljøvenligt brændstof, og teknologien til dens produktion har ikke en særlig indvirkning på miljøet. Desuden bruges affaldsmaterialer, der skal bortskaffes, som råvarer til biogas.

De placeres i en bioreaktor, hvor forarbejdningen finder sted:

• biomasse har været udsat for bakterier i nogen tid. Fermenteringsperioden afhænger af mængden af ​​råvarer;
• som et resultat af aktiviteten af ​​anaerobe bakterier frigives en brændbar blanding af gasser, der inkluderer methan (60%), kuldioxid (35%) og nogle andre gasser (5%). Under gæring i små mængder frigøres der også potentielt farligt hydrogensulfid.Det er giftigt, så det er meget uønsket, at folk udsættes for det;
• blandingen af ​​gasser fra bioreaktoren rengøres og kommer ind i gastanken, hvor den opbevares, indtil den er beregnet til brug;
• gas fra en gastank kan bruges på samme måde som naturgas. Han går til husholdningsapparater - gasovne, varmekedler osv .;
• forfalden biomasse skal regelmæssigt fjernes fra fermentoren. Dette er et ekstra arbejde, men indsatsen lønner sig. Efter gæring bliver råvarerne til gødning af høj kvalitet, der bruges i marker og haver.

Et biogasanlæg er kun fordelagtigt for ejeren af ​​et privat hus, hvis han konstant har adgang til affald fra husdyrbrug. I gennemsnit fra 1 kubikmeter. substrat kan fås 70-80 kubikmeter. biogas, men gasproduktionen er ujævn og afhænger af mange faktorer, herunder biomassetemperatur. Dette komplicerer beregningerne.

Biogasanlæg er ideelle til landmænd. Dyraffald kan give tilstrækkelig gas til korrekt opvarmning af boliger og landbrugsbygninger

For at gasproduktionsprocessen skal være stabil og kontinuerlig, er det bedst at bygge flere biogasanlæg og lægge underlaget i fermentatorerne med en tidsforskel. Sådanne anlæg fungerer parallelt, og råmaterialerne indlæses sekventielt i dem.

Dette sikrer en konstant gasproduktion, så den kontinuerligt kan leveres til husholdningsapparater.

Ideelt set skal bioreaktoren opvarmes. Hver 10. varmegrad fordobler gasproduktionen. Selvom arrangementet med opvarmning kræver investering, betaler det sig med større effektivitet i designet

improviseret biogasudstyr, samlet af improviserede materialer, er meget billigere end industrielle produktionsanlæg. Dets effektivitet er lavere, men det er i overensstemmelse med de investerede midler. Hvis du har adgang til gødning og et ønske om at gøre din egen indsats for montering og vedligeholdelse af strukturen, er dette meget fordelagtigt.

Fordele og ulemper ved systemet

Biogasanlæg har mange fordele, men der er nok mangler, så inden design og konstruktion påbegyndes, skal alt vejes:

• Bortskaffelse af affald. Takket være biogasanlægget kan du få den maksimale fordel af affaldet, som stadig skal bortskaffes. Denne bortskaffelse er mindre farlig for miljøet end deponering.
• Fornybarhed af råvarer. Biomasse er hverken kul eller naturgas, hvis ekstraktion udtømmer reserver af ressourcer. Ved landbrug vises råmaterialer konstant.
• Relativ lille mængde CO2. Ved modtagelse af gas forurenes miljøet ikke, men når det bruges, frigives en lille mængde kuldioxid i atmosfæren. Det er ikke farligt og kan ikke kritisk ændre miljøet, fordi planter optager det under vækst.
• Moderat svovlfrigivelse. Når biogas brændes, kommer en lille mængde svovl ind i atmosfæren. Dette er et negativt fænomen, men omfanget heraf er kendt som sammenligning: når man brænder naturgas er miljøforurening med svovloxider meget større.
• Stabilt arbejde. Produktion af biogas er mere stabil end arbejde solpaneler eller vindmøller. Hvis solen og vindens energi ikke kan kontrolleres, afhænger biogasanlæg af menneskelig aktivitet.
• Du kan bruge flere indstillinger. Gas er altid en risiko. For at reducere potentielle skader i tilfælde af en ulykke kan flere biogasanlæg spredes over hele stedet. Hvis du korrekt designer og samler et system med flere gæringsanlæg, fungerer det mere stabilt end en stor bioreaktor.
• Fordele for landbruget. For at få biomasse plantes visse typer planter. Du kan vælge dem, der forbedrer jordens tilstand.For eksempel reducerer sorghum jorderosion og forbedrer dens kvalitet.

Biogas har sine ulemper. Selvom det er et relativt rent brændstof, forurener det stadig atmosfæren. Der kan også være problemer med levering af plantebiomasse.

Uansvarlige planteejere anskaffer det ofte på en sådan måde, at de tømmer jorden og forstyrrer den økologiske balance.

Beregning af installationens rentabilitet

Kumøds bruges normalt som råmateriale til biogasproduktion. En voksen ko kan give ham nok til at give 1,5 kubikmeter. brændstof; svin - 0,2 kubikmeter; kylling eller crawl (afhængigt af kropsvægt) - 0,01-0,02 cbm. For at forstå, om det er meget eller lidt, kan man sammenligne det med mere kendte typer ressourcer.

1 cbm biogas leverer den samme mængde termisk energi som:

• brænde - 3,5 kg;
• kul - 1-2 kg;
• elektricitet - 9-10 kW / h.

Hvis du kender den omtrentlige vægt af landbrugsaffald, der vil være tilgængeligt i de kommende år, og den nødvendige mængde energi, kan du beregne rentabiliteten af ​​et biogasanlæg.

En af de største ulemper ved biogasproduktion er lugten. Muligheden for at bruge små komposthauger er et stort plus, men du bliver nødt til at udholde ulejligheden og omhyggeligt kontrollere processen for ikke at provokere spredning af patogener

Til lægning i bioreaktoren fremstilles et underlag, der inkluderer flere komponenter i følgende forhold:

• gødning (bedste ko eller svinekød) - 1,5 t;
• organisk affald (det kan være forfaldne blade eller andre bestanddele af planterisk oprindelse) - 3,5 t;
• opvarmet til 35 grader vand (mængden af ​​varmt vand beregnes således, at dets masse er 65-75% af den samlede mængde organisk stof).

Beregning af underlaget foretages for et bogmærke i seks måneder baseret på moderat gasforbrug. Efter ca. 10-15 dage giver fermenteringsprocessen de første resultater: gas vises i små mængder og begynder at fylde lageret. Efter 30 dage kan du forvente fuld brændstofproduktion.

Udstyr til produktion af biogas er endnu ikke særlig almindeligt i vores land. Dette skyldes stort set den dårlige opmærksomhed hos mennesker om fordelene og funktionerne ved biogasanlæg. I Kina og Indien er mange små gårde udstyret med kunsthåndværk til at give ekstra rent brændstof.

Hvis installationen fungerer korrekt, stiger biogasvolumen gradvist, indtil underlaget falder ned.Designproduktiviteten afhænger direkte af fermenteringshastigheden for biomasse, som igen er relateret til underlagets temperatur og fugtighed.

Selvbygningsinstruktion

Hvis der ikke er nogen erfaring med at samle komplekse systemer, giver det mening at vælge netværket eller udvikle den enkleste tegning af et biogasanlæg til et privat hus.

Jo enklere design, desto mere pålidelige og holdbare er det. Senere, når der er færdigheder i at opbygge og håndtere systemet, vil det være muligt at ominddrive udstyr eller montere en ekstra installation.

I dyre udformninger af industriel produktion tilvejebringes blandingssystemer til biomasse, automatisk opvarmning, gasrensning osv. Hvidevarer er ikke så kompliceret. Det er bedre at sammensætte en enkel installation og derefter tilføje de elementer, du har brug for

Når man beregner fermenteringsvolumen, er det værd at fokusere på 5 kubikmeter. Denne installation giver dig mulighed for at få den mængde gas, der er nødvendig for at varme et privat hus med et areal på 50 kvadratmeter, hvis en gaskedel eller komfur bruges som varmekilde.

Dette er en gennemsnitlig indikator som den brændværdi af biogas er normalt ikke højere end 6000 kcal / m3.

For at fermenteringsprocessen skal forløbe mere eller mindre stabilt, er det nødvendigt at opnå det korrekte temperaturregime. For at gøre dette installeres bioreaktoren i en jordskifte eller på forhånd gennemtænkt pålidelig varmeisolering. Konstant opvarmning af underlaget kan sikres, hvis et vandopvarmningsrør placeres under bunden af ​​fermentoren

Opførelsen af ​​et biogasanlæg kan opdeles i flere trin.

Trin 1 - klargøring af pit til bioreaktoren

Næsten hele biogasanlægget er under jorden, så meget afhænger af, hvordan pit blev gravet og færdig. Der er flere muligheder for at styrke væggene og forsegle pit - plastik, beton, polymerringe.

Den bedste løsning er at købe færdige polymerringe med en tom bund. De koster mere end improviserede materialer, men yderligere tætning er ikke påkrævet. Polymerer er følsomme over for mekanisk stress, men er ikke bange for fugt og kemisk aggressive stoffer. De kan ikke repareres, men om nødvendigt udskiftes de let.

Intensiteten af ​​substratfermentering og gasudløb afhænger af forberedelsen af ​​væggene og bunden af ​​bioreaktoren, og derfor forstærkes pit omhyggeligt, isoleres og forsegles. Dette er den mest vanskelige og tidskrævende fase af arbejdet.

Trin 2 - gasafløb

Det er en dyr fornøjelse at købe og installere specielle miksere til biogasanlæg. Systemet kan billiges ved at arrangere gasafløb. Det er en lodret monteret polymer kloakledningerhvor mange huller er lavet.

Ved beregning af længden af ​​dræningsrørene skal man styres af den planlagte fyldningsdybde af bioreaktoren. De øverste dele af rørene skal være over dette niveau.

For gasafløb kan du vælge metal- eller polymerrør. De førstnævnte er stærkere og sidstnævnte mere modstandsdygtige over for kemiske påvirkninger. Det er bedre at foretrække polymerer som metal ruster hurtigt og råder

Du kan straks indlæse underlaget i den færdige bioreaktor. Den er dækket med en film, så den gas, der frigives under fermenteringsprocessen, er under let tryk. Når kuppelen er klar, sikrer dette den normale strøm af biometan gennem udløbsrøret.

Trin 3 - installation af kuppel og rør

Den sidste fase af samlingen af ​​det enkleste biogasanlæg er installationen af ​​den kupplede top. På kuppelens højeste punkt installeres et gasudstødningsrør og trækkes til gasholder, hvilket er uundværligt.

Bioreaktorens kapacitet lukkes med et stramt låg. Udstyr en vandlås for at forhindre blanding af biomethan med luft. Det tjener også til at rense gas. Det er nødvendigt at tilvejebringe en udløserventil, der fungerer, hvis trykket i fermentoren er for højt.

Læs mere om, hvordan man fremstiller biogas fra gødning. i dette materiale.

Bioreaktorens frie plads fungerer til en vis grad som gaslager, men dette er ikke nok til sikker drift af installationen. Der skal konstant forbruges gas, ellers er eksplosion fra overdreven tryk under kupplen mulig

Metoder til opvarmning af en bioreaktor

Mikroorganismer, der behandler underlaget, er konstant i biomassen, men for deres intensive reproduktion er en temperatur på 38 grader og derover nødvendig.

Til opvarmning i den kolde sæson kan du bruge en spole, der er tilsluttet varmesystemet derhjemme, eller elektriske opvarmere. Den første metode er økonomisk mere rentabel, derfor bruges den ofte.

Det er ikke nødvendigt at grave et biogasanlæg i jorden; der er andre muligheder for at arrangere det. Et eksempel på et system samlet fra tønder er vist i videoen herunder.

Den nemmeste måde er at arrangere opvarmning nedenfra, lægge et rør fra varmesystemet, men effektiviteten af ​​en sådan varmeveksler er relativt lav. Det er bedre at udstyre ekstern opvarmning, helst damp, så biomassen ikke overophedes

Konklusioner og nyttig video om emnet

Selvom der ikke er noget kompliceret ved at samle og udstyre biogasudstyr, skal du være yderst opmærksom på detaljer. Fejl er ikke tilladt, fordi kan forårsage eksplosioner og ødelæggelse. Vi tilbyder videoinstruktioner, der hjælper dig med at forstå enhedens opsætning, samle dem korrekt og supplere med nyttige enheder til mere praktisk brug af biogas.

Videoen fortæller, hvordan det standard biogasanlæg er arrangeret og fungerer:

Et eksempel på et hjemmelavet biogasanlæg. DIY-videotutorial om arrangering af systemet:

Videoinstruktion til samling af et biogasanlæg fra en tønde:

Beskrivelse af fremgangsmåden til fremstilling af blandere til underlaget:

En detaljeret beskrivelse af arbejdet i en provisorisk gaslager:

Ligegyldigt hvor simpelt det biogasanlæg, der er valgt til et privat hus, er, bør du ikke spare på det. Hvis det er muligt, er det bedre at købe en sammenfoldelig bioreaktor til industriel produktion.

Hvis ikke, fremstiller du af høj kvalitet og holdbare materialer: polymerer, beton eller rustfrit stål. Dette vil skabe et virkelig pålideligt og sikkert gasforsyningssystem derhjemme.

Har du spørgsmål om artiklets emne, find eventuelle mangler, eller er der værdifulde oplysninger, som du kan dele med vores læsere? Efterlad dine kommentarer, still spørgsmål, del erfaringer.