Biogasanlæg til et privat hjem: anbefalinger til at arrangere et hjemmelavet projekt

En sparsommelig ejer drømmer om billige energiressourcer, effektiv affaldsbortskaffelse og at skaffe gødning.Et DIY biogasanlæg til hjemmet er en billig måde at gøre din drøm til virkelighed.

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

Lad os prøve at forstå detaljerne ved dette udstyr, dets fordele og ulemper. Og også om det er muligt selv at bygge et biogasanlæg, og om det vil være effektivt.

Specifikt for biogasproduktion

Biogas dannes som følge af fermentering af et biologisk substrat. Det nedbrydes af hydrolytiske, syre- og metandannende bakterier. Blandingen af ​​gasser produceret af bakterier er brandfarlig, pga indeholder en stor procentdel metan.

Dens egenskaber adskiller sig praktisk talt ikke fra naturgas, som bruges til industrielle og huslige behov.

Hvis det ønskes, kan enhver boligejer købe et industrielt fremstillet biogasanlæg, men det er dyrt, og investeringen betaler sig inden for 7-10 år. Derfor giver det mening at gøre en indsats og lave en bioreaktor med egne hænder

Biogas er et miljøvenligt brændstof, og teknologien til dens produktion har ikke den store indvirkning på miljøet. Desuden anvendes affaldsprodukter, der skal bortskaffes, som råmateriale til biogas.

De placeres i en bioreaktor, hvor forarbejdning finder sted:

• biomassen udsættes for bakterier i nogen tid. Gæringsperioden afhænger af mængden af ​​råvarer;
• Som et resultat af aktiviteten af ​​anaerobe bakterier frigives en brændbar blanding af gasser, som omfatter metan (60%), kuldioxid (35%) og nogle andre gasser (5%). Fermentering frigiver også potentielt farligt svovlbrinte i små mængder. Det er giftigt, så det er højst uønsket, at folk bliver udsat for det;
• blandingen af ​​gasser fra bioreaktoren renses og kommer ind i en gastank, hvor den opbevares, indtil den bruges til det tilsigtede formål;
• gas fra en gastank kan bruges på samme måde som naturgas. Det går til husholdningsapparater - gaskomfurer, varmekedler osv.;
• Nedbrudt biomasse skal regelmæssigt fjernes fra fermenteren. Dette er ekstra arbejdskraft, men indsatsen betaler sig. Efter gæringen bliver råvaren til højkvalitetsgødning, som bruges i marker og køkkenhaver.

Et biogasanlæg er kun gavnligt for ejeren af ​​et privat hus, hvis han har konstant adgang til affald fra husdyrbrug. I gennemsnit fra 1 kubikmeter. Du kan få 70-80 kubikmeter underlag. biogas, men gasproduktionen er ujævn og afhænger af mange faktorer, bl.a biomasse temperaturer. Dette komplicerer beregningerne.

Biogasanlæg er ideelle til gårde. Animalsk affald kan give tilstrækkelig gas til at opvarme boliger og udhuse fuldt ud

For at gasproduktionsprocessen kan være stabil og kontinuerlig, er det bedst at bygge flere biogasanlæg, og tilføre substratet til fermentorerne på forskellige tidspunkter.Sådanne installationer fungerer parallelt, og råmaterialer indlæses i dem sekventielt.

Dette garanterer en konstant produktion af gas, så den løbende kan tilføres til husholdningsapparater.

Ideelt set bør bioreaktoren opvarmes. Hver 10 varmegrader øger gasproduktionen med det halve. Selvom varmeinstallation kræver investeringer, betaler det sig i større designeffektivitet

Hjemmelavet biogas udstyr, samlet af skrotmaterialer, er meget billigere end industrielle produktionsinstallationer. Dens effektivitet er lavere, men den er investeringen værd. Hvis du har adgang til gødning og lyst til selv at sætte ind for at samle og vedligeholde strukturen, er dette meget rentabelt.

Fordele og ulemper ved systemet

Biogasanlæg har mange fordele, men der er også mange ulemper, så før du begynder at designe og bygge, bør du veje alt:

• Genbrug. Takket være et biogasanlæg kan du få det maksimale udbytte af affald, som ellers skulle bortskaffes. Denne bortskaffelse er mindre farlig for miljøet end deponering.
• Fornybarhed af råvarer. Biomasse er ikke kul eller naturgas, hvis udvinding udtømmer ressourcer. Når man dyrker landbrug, opstår der konstant råvarer.
• Relativ lille mængde CO2. Når der produceres gas, er miljøet ikke forurenet, men når det bruges, frigives en lille mængde kuldioxid til atmosfæren. Det er ikke farligt og er ikke i stand til kritisk at ændre miljøet, fordi... det optages af planter under væksten.
• Moderat svovlfrigivelse. Når biogas afbrændes, frigives en lille mængde svovl til atmosfæren.Dette er et negativt fænomen, men dets skala kan ses i sammenligning: Ved afbrænding af naturgas er miljøforurening med svovloxider meget større.
• Stabilt arbejde. Biogasproduktion er mere stabil end arbejde solpaneler eller vindmøller. Mens sol- og vindenergi ikke kan kontrolleres, er biogasanlæg afhængige af menneskelig aktivitet.
• Flere indstillinger kan bruges. Gas indebærer altid risici. For at mindske potentielle skader i tilfælde af en ulykke kan flere biogasanlæg spredes på stedet. Hvis et system med flere fermentorer er korrekt designet og samlet, vil det fungere mere stabilt end en enkelt stor bioreaktor.
• Fordele for landbruget. Nogle typer planter plantes for at opnå biomasse. Du kan vælge dem, der forbedrer jordens tilstand. For eksempel reducerer sorghum jorderosion og forbedrer dens kvalitet.

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

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

Beregning af installationsrentabilitet

Komøg bruges normalt som råmateriale til biogasproduktion. En voksen ko kan producere nok til at give 1,5 kubikmeter. brændstof; gris - 0,2 kubikmeter; kylling eller kanin (afhængig af kropsvægt) – 0,01-0,02 kubikmeter. For at forstå, om dette er meget eller lidt, kan du sammenligne det med mere velkendte typer ressourcer.

1 kubikmeter biogas giver samme mængde termisk energi som:

• brænde - 3,5 kg;
• kul - 1-2 kg;
• el – 9-10 kW/t.

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

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

For at sætte det ind i bioreaktoren fremstilles et substrat, som indeholder flere komponenter i følgende proportioner:

• gødning (bedste ko eller svinekød) - 1,5 t;
• organisk affald (dette kan være rådne blade eller andre komponenter af planteoprindelse) - 3,5 t;
• vand opvarmet til 35 grader (mængden af ​​varmt vand beregnes således, at dens masse er 65-75 % af den samlede mængde organisk stof).

Beregningen af ​​substratet blev foretaget for en lægning i seks måneder, baseret på moderat gasforbrug. Efter cirka 10-15 dage vil gæringsprocessen give de første resultater: gas vil dukke op 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 udbredt i vores land. Dette skyldes i høj grad, at folk er dårligt bevidste om fordelene og funktionerne ved biogassystemer. I Kina og Indien er mange små gårde udstyret med provisoriske anlæg til at producere yderligere rent brændstof

Hvis installationen fungerer korrekt, vil mængden af ​​biogas gradvist stige, indtil substratet rådner. Strukturens ydeevne afhænger direkte af biomassegæringens hastighed, som igen er relateret til substratets temperatur og fugtighed.

Vejledning til selvbyggeri

Hvis du ikke har erfaring med at samle komplekse systemer, giver det mening at vælge online eller udvikle den enkleste tegning af et biogasanlæg til et privat hjem.

Jo enklere designet er, jo mere pålideligt og holdbart er det. Senere, når du udvikler færdigheder i at bygge og håndtere systemet, kan du lave udstyret om eller installere en ekstra installation.

Dyrt industrielt design omfatter systemer til biomasseblanding, automatisk opvarmning, gasrensning mv. Husholdningsudstyr er ikke så kompliceret. Det er bedre at samle en simpel installation og derefter tilføje elementer, der er nødvendige

Når du beregner gæringens volumen, skal du fokusere på 5 kubikmeter. Denne installation giver dig mulighed for at opnå den mængde gas, der er nødvendig for at opvarme et privat hus med et areal på 50 kvadratmeter, hvis en gaskedel eller komfur bruges som varmekilde.

Dette er et gennemsnitstal, fordi Kalorieindholdet i biogas er normalt ikke højere end 6000 kcal/m3.

For at fermenteringsprocessen kan forløbe mere eller mindre stabilt, er det nødvendigt at opnå de korrekte temperaturforhold. For at gøre dette er bioreaktoren installeret i en jordgrav, eller pålidelig termisk isolering er gennemtænkt på forhånd. Konstant opvarmning af substratet kan sikres ved at placere et vandvarmerør under bunden af ​​fermentoren

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

Trin 1 - forberedelse af brønden til bioreaktoren

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

Den optimale løsning er at købe færdige polymerringe med en solid bund. De vil koste mere end tilgængelige materialer, men der kræves ingen yderligere forsegling. Polymerer er følsomme over for mekaniske belastninger, men er ikke bange for fugt og kemisk aggressive stoffer. De kan ikke repareres, men om nødvendigt kan de nemt udskiftes.

Intensiteten af ​​fermenteringen af ​​substratet og frigivelsen af ​​gas afhænger af forberedelsen af ​​væggene og bunden af ​​bioreaktoren, så gruben er omhyggeligt forstærket, isoleret og forseglet. Dette er den sværeste og mest tidskrævende fase af arbejdet

Trin 2 - arrangement af gasdræning

Indkøb og installation af specielle blandere til biogasanlæg er et dyrt forslag. Systemet kan gøres billigere ved at installere gasafløb. Den består af vertikalt installeret polymer kloakrør, hvori der laves mange huller.

Når du beregner længden af ​​drænrør, skal du fokusere på bioreaktorens planlagte fyldningsdybde. Toppen af ​​rørene skal være over dette niveau.

Til gasdræning kan du vælge metal- eller polymerrør. Førstnævnte er stærkere, og sidstnævnte er mere modstandsdygtige over for kemiske påvirkninger. Det er bedre at give fortrinsret til polymerer, fordi metal vil hurtigt ruste og rådne

Du kan straks fylde substratet i den færdige bioreaktor. Den er dækket af en film, så den gas, der frigives under gæringsprocessen, er under et let tryk. Når kuplen er klar, vil dette sikre en normal tilførsel af biomethan gennem udløbsrøret.

Trin 3 - installation af kuppel og rør

Det sidste trin i at samle det enkleste biogasanlæg er installationen af ​​kuplens topdel. På det højeste punkt af kuplen skal du installere et gasudstødningsrør og strække det til gasholder, som du ikke kan undvære.

Bioreaktorbeholderen lukkes med et tæt låg. For at forhindre biomethan i at blande sig med luft er der installeret en vandtætning. Det tjener også til gasrensning. Der skal forefindes en udløsningsventil, som vil fungere, hvis trykket i fermentoren er for højt.

Læs mere om, hvordan du laver biogas af gylle i dette materiale.

Bioreaktorens frie plads tjener til en vis grad som et gaslager, men dette er ikke nok til sikker drift af installationen. Gas skal forbruges konstant, ellers er en eksplosion fra overtryk under kuplen mulig

Metoder til opvarmning af en bioreaktor

Mikroorganismer, der behandler substratet, er konstant til stede i biomassen, men til deres intensive reproduktion har de brug for en temperatur på 38 grader eller højere.

Til opvarmning i kolde perioder kan du bruge en spole tilsluttet boligens varmesystem eller elvarmere. Den første metode er mere økonomisk, så den bruges oftere.

Biogasanlægget skal ikke graves ned i jorden, der er andre muligheder for arrangement. Et eksempel på driften af ​​et system samlet af tønder er vist i videoen nedenfor.

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

Konklusioner og nyttig video om emnet

Selvom der ikke er noget kompliceret i at samle og arrangere biogasudstyr, skal du være yderst opmærksom på detaljer. Fejl er uacceptable, pga kan føre til eksplosioner og ødelæggelse. Vi tilbyder videoinstruktioner, der hjælper dig med at forstå anlæggenes design, samle dem korrekt og supplere dem med nyttige enheder til mere bekvem brug af biogas.

Videoen beskriver, hvordan et standard biogasanlæg fungerer og fungerer:

Et eksempel på et hjemmelavet biogasanlæg. Videotutorial om, hvordan du opsætter et system med dine egne hænder:

Videoinstruktioner til montering af et biogasanlæg fra en tønde:

Beskrivelse af fremstillingsprocessen for substratblandere:

Detaljeret beskrivelse af driften af ​​et hjemmelavet gaslager:

Uanset hvor enkel den valgte biogasinstallation til en privat bolig måtte være, skal du ikke spare på det. Hvis det er muligt, er det bedre at købe en sammenklappelig industriel bioreaktor.

Hvis ikke, så lav den af ​​højkvalitets og bæredygtige materialer: polymerer, beton eller rustfrit stål. Dette giver dig mulighed for at skabe et virkelig pålideligt og sikkert gasforsyningssystem derhjemme.

Har du spørgsmål om artiklens emne, fundet mangler eller har du værdifuld information, som du kan dele med vores læsere? Skriv venligst dine kommentarer, stil spørgsmål, del din oplevelse.