Eigenbau-Biogasanlage

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Eigenbau-Biogasanlage
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Video: Eigenbau-Biogasanlage

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Anonim

Eine Biogasanlage mit eigenen Händen zu montieren ist ein sehr reales Unterfangen. Darüber hinaus sind die Kosten für solche Arbeiten viel niedriger als beim Kauf eines fertigen Modells. Die resultierende Ressource kann verwendet werden, um das Haus zu heizen, Essen zu kochen und für viele andere Zwecke.

Allgemeine Informationen

Es lohnt sich, mit der Tatsache zu beginnen, dass die Extraktion dieser Substanz als Ergebnis des Fermentationsprozesses eines biologischen Substrats erfolgt. Hier können wir hinzufügen, dass sich die Zusammensetzung des resultierenden Gases praktisch nicht von gewöhnlichem Erdgas unterscheidet, das im Leben der Menschen sehr aktiv genutzt wird. Dank dessen konnten einige Besitzer ein Auto mit ihren eigenen Händen mit Biogas betreiben.

Eine weitere wichtige Tatsache ist, dass Biogas ein umweltfreundlicher Rohstoff ist, dessen Herstellung keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt hat. Abfall, der entsorgt werden muss, wurde zum Ausgangsstoff für die Gewinnung dieser Ressource. Dafür gibt es einen speziellen Reaktor, in dem mehrere Prozesse ablaufen:

  • Biogasproduktion beginnt damit, dass die Biomasse in geladen wirdBehälter bestimmten Bakterien ausgesetzt ist. Die Dauer dieser Verarbeitung hängt davon ab, wie viel Substanz hineingeladen wurde.
  • Im Inneren des Reaktors sind anaerobe Bakterien aktiv. Unter ihrem Einfluss zersetzt sich der Rohstoff und ein brennbares Gemisch wird freigesetzt. Die Zusammensetzung dieser Substanz ist ungefähr wie folgt: Methan 60%, Kohlendioxid 35% und weitere 5% einiger anderer flüchtiger Gase. Hierbei ist sehr wichtig zu beachten, dass durch Fermentation in geringen Mengen Schwefelwasserstoff freigesetzt werden kann, der ein potentiell gefährlicher Stoff ist. Schutzausrüstung erforderlich.
  • Die Biogasanlage zum Selbermachen hat bestimmte Filter, die das Gas von anderen unnötigen Bestandteilen reinigen. Danach gelangt die Ressource in den Gastank - Lager, in dem sie bis zum Zeitpunkt ihrer Verwendung verbleibt.
  • Sie können das im Gastank befindliche Gas wie normales Erdgas verwenden. Sie können den Speicher an einen Gasherd, Boiler usw. anschließen.
  • Der Ort, an dem sich die Biomasse befindet, wird als Fermenter bezeichnet. Es ist notwendig, die gebrauchte Substanz regelmäßig aus diesem Abschnitt zu entfernen. Dies wird als zusätzlicher Arbeitsaufwand angesehen, der sich jedoch auszahlt - solche Biomasse gilt als hervorragender Dünger für den Einsatz in Gemüsegärten.
Biogasanlage
Biogasanlage

Wer profitiert von Recyclinganlagen

Es ist erwähnenswert, dass es nicht immer rentabel ist, solche Geräte zu haben. Erstens ist es für eine effektive und dauerhafte Arbeit notwendig, Zugang zu Abfällen aus Tierfarmen zu haben. Zweitens die Entwicklung dieserSubstanzen erfolgt ungleichmäßig und hängt stark von der Temperatur der eingebrachten Biomasse selbst ab. Wie die Praxis zeigt, können Sie aus 1 m3 Substanz 70 bis 80 m3 Biogas zum Heizen Ihres Hauses mit Ihren eigenen Händen gewinnen.

Um die Gasproduktion zu stabilisieren und diesen Prozess kontinuierlich zu gest alten, wird empfohlen, mehrere Installationen zu haben. Unter dem Strich ist es notwendig, die Biomasse mit einem gewissen zeitlichen Abstand in verschiedene Reaktoren zu legen. In diesem Fall wird die Produktion des gewünschten Stoffes parallel durchgeführt, aber die Beladung erfolgt sequentiell.

Was die Selbstmontage solcher Geräte betrifft, sollte klar sein, dass ihre Effizienz geringer ist. Die Kosten werden jedoch deutlich unter dem Preis einer Industrieanlage liegen, und daher kann man mit Sicherheit sagen, dass das hausgemachte Produkt sein Geld ausgeben wird.

Tiefe Biogasanlage
Tiefe Biogasanlage

Vor- und Nachteile eines Systems auf der Farm

Die Installation von Geräten zur Biogaserzeugung in einem Landhaus mit eigenen Händen hat sowohl positive als auch negative Seiten, und daher müssen Sie vor Beginn der Arbeit darüber nachdenken.

  • Einer der offensichtlichen Vorteile ist die Abfallentsorgung. Das Vorhandensein eines solchen Geräts ermöglicht es Ihnen, unnötigen Abfall effektiver und vor allem sicher zu entsorgen.
  • Das zweite Plus ist die ständige Erneuerung der Rohstoffe. Biomasse ist ein Stoff, der bei einem eigenen landwirtschaftlichen Betrieb immer im Überfluss vorhanden ist.
  • Low CO2. Bei der Verarbeitung und Produktion von BiogasKohlendioxid wird überhaupt nicht in die Atmosphäre emittiert. Einige werden bei der Verwendung in die Luft freigesetzt, aber das ist nicht kritisch, da der Inh alt gering ist und von den umliegenden Pflanzen absorbiert wird.
  • Die Biogasanlage kann stabil arbeiten. Wenn wir diese Ausrüstung mit anderen Quellen vergleichen, z. B. Sonnenkollektoren oder Windturbinen, sind sie nicht stabil, aber die Biogasproduktion hängt vollständig von den Aktivitäten des Eigentümers ab.
Mehrere Biogasanlagen
Mehrere Biogasanlagen

Trotzdem haben solche Installationen noch Nachteile. Natürlich ist Biogas ein viel saubereres Material, aber seine Verwendung hinterlässt dennoch kleine Rückstände in der Atmosphäre. Zudem kann es gelegentlich zu Problemen bei der Versorgung mit pflanzlicher Biomasse kommen. Eine zu gierige Nutzung solcher Reaktoren führt dazu, dass das Gleichgewicht in einem bestimmten Bereich gestört wird.

Erste Schritte

Um loszulegen, benötigen Sie eine Zeichnung für Biogas (mit Ihren eigenen Händen können Sie zu Hause alles fast von Grund auf neu machen). Die Zeichnung zeigt die Installation oder das gesamte System, wenn mehr als ein Reaktor installiert werden soll. Wenn dies jedoch Ihr erster Build-Versuch ist, ist es am besten, einfach zu beginnen und sich darauf zu konzentrieren, nur ein Objekt zu erstellen. Es ist auch erwähnenswert, dass das Installationsschema umso zuverlässiger und langlebiger ist, je einfacher es ist.

Es ist sehr wichtig, das Volumen des Fermenters zu berechnen - hier wird die Biomasse gelagert. Es wird empfohlen, es so zu machen, dass 5 m3 Rohmaterialien hineinpassen. Dasgenug, um ein Privathaus mit einer Fläche von bis zu 50 m22 problemlos zu heizen, wenn ein Gaskessel oder -ofen verwendet wird.

Um die Stabilisierung des Fermentationsprozesses in der Kammer zu maximieren, ist es notwendig, ein akzeptables Temperaturregime zu schaffen. Dazu wird meistens ein Erdloch gegraben, in dem sich das Objekt befindet. Wenn dies nicht möglich ist, muss auf andere Weise eine zuverlässige Wärmedämmung hergestellt werden. Einige Besitzer führen unter dem Fermenter ein Rohr mit Wasserheizung durch, um eine konstante Erwärmung der Substanz zu gewährleisten.

Graben eines Lochs für die Installation von Geräten
Graben eines Lochs für die Installation von Geräten

Aussparung vorbereiten

Handgefertigte Biogasanlagen, deren Zeichnungen schon fertig sein sollten, fast alles wird unterirdisch platziert. Deshalb ist es sehr wichtig, die Erdgrube sorgfältig vorzubereiten. Derzeit werden mehrere Materialien zur Wärmedämmung der Grube verwendet. Es können Kunststoff-, Beton- oder Polymerringe sein.

Die Intensität der Fermentation sowie die Geschwindigkeit des Gasaustritts hängen davon ab, wie gut der Boden und die Wände der Grube vorbereitet sind. Darüber hinaus gilt diese Phase als die schwierigste und zeitaufwändigste. Die optimalste Lösung ist der Kauf von Polymerringen mit blankem Boden. Dieses Produkt kostet natürlich mehr als improvisierte Materialien, aber die Installation dieses Materials erfordert keine zusätzliche Abdichtung, was Zeit, Geld und Mühe spart. Es sei auch daran erinnert, dass Polymere sehr empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung und daher handhabbar sindSie stehen sauber, sind aber gleichzeitig sehr widerstandsfähig gegen aggressive Chemikalien und haben auch keine Angst vor Feuchtigkeit, die eine Schlüsselrolle spielt. Solches Material kann nicht repariert werden, aber es ist ziemlich einfach, es durch ein neues zu ersetzen.

Der Prozess selbst ist ganz einfach und klar. Es ist notwendig, eine Aussparung der erforderlichen Größe zu graben und dann Polymerringe zu montieren.

Anlagen zur Biogasverarbeitung
Anlagen zur Biogasverarbeitung

Anordnung der Systemelemente

Um zu Hause Biogas mit eigenen Händen zu erzeugen, müssen Sie über ein System spezieller Rührwerke verfügen. Ihre Anschaffung und Installation gilt jedoch als ziemlich teuer, und daher können Sie anders vorgehen. Durch die Installation einer Gasentwässerung können Sie die Materialkosten erheblich reduzieren. Dazu ist eine bestimmte Anzahl von Abwasserpolymerrohren erforderlich, die in vertikaler Position in einer Grube installiert werden. Viele kleine Löcher sind darin gemacht.

Es ist erwähnenswert, dass nicht nur Polymer-, sondern auch Metallrohre verwendet werden können. Ihr Vorteil ist, dass sie gegenüber mechanischen Belastungen viel stärker sind als Polymere, die widerstandsfähiger gegen chemische Angriffe sind. Ein wesentlicher Nachteil des Metalls liegt jedoch im schnellen Auftreten von Korrosion, weshalb auf den Einbau dennoch besser verzichtet werden sollte.

Was die Länge der Rohre betrifft, wird sie unter anderem anhand der Füllhöhe des Fermenters berechnet. Rohre sollten etwas höher als diese Zahl sein. Danach gilt der Bioreaktor bereits als betriebsbereit und Sie können fortfahrendo-it-yourself-biogasproduktion zu hause. Da es aber immer noch keine Kuppel hat, kann es mit einer Folie abgedeckt werden, damit das Gas, das während des Gärungsprozesses freigesetzt wird, im Inneren bleibt und unter leichtem Druck steht. Eine kontinuierliche Gaszufuhr im Normalbetrieb ist erst nach der Installation des Doms und des Auslassrohrs möglich.

Der letzte Schritt ist die Montage der Kuppel und der Rohre. Auch hier ist alles ganz einfach. Der fertige Reaktor wird von oben mit einem "Deckel" verschlossen, der eine gewölbte Form hat. Am höchsten Punkt dieses Teils ist ein Gasauslassschlauch befestigt, der zum Gastank führt. Es ist hier wichtig zu beachten, dass der freie Raum innerhalb der Kuppel ein kleiner Gasspeicher ist, aber nicht ausreicht. Aus diesem Grund muss ständig Gas verbraucht werden, da sonst die Gefahr einer Explosion durch Überdruck unter der Kuppel besteht.

Betriebsschema der Anlage zur Biogaserzeugung
Betriebsschema der Anlage zur Biogaserzeugung

Um die Verdrängung von Gas und Luft zu verhindern, ist es notwendig, den Reaktor mit einem Deckel dicht zu verschließen. Sehr oft ist eine Wasserdichtung so ausgestattet, dass kein Niederschlag eindringt. Ein weiteres wichtiges Element ist die Installation eines Systems zur Druckregelung. Du brauchst ein Ventil, das sich öffnet und etwas abgibt, wenn der Druck zu hoch wird.

Fermenter aufheizen

Um das Eigenheim mit einer Biogasheizung auszustatten, muss der Fermenter selbst schonend beheizt werden. Hier müssen Sie Folgendes wissen. Mikroorganismen, die das Substrat verarbeiten, sind immer in der Biomasse vorhanden. Allerdings für sieVoraussetzung für eine erfolgreiche Funktion und Fortpflanzung ist eine konstante Temperatur von 38 Grad Celsius. Um den Reaktor beispielsweise im Winter aufzuheizen, kann eine Spule verwendet werden, die an das Heizsystem des Hauses oder eine elektrische Heizung angeschlossen wird. Die Nutzung von Strom für diese Zwecke ist jedoch in der Regel viel teurer, daher wird er an das Heizsystem angeschlossen, um die Kosten für den Prozess des Heizens mit Biogas durch die eigenen Hände zu senken.

Am einfachsten ist es, ein Rohr unter den Reaktor zu legen. Der Wirkungsgrad eines solchen Systems ist jedoch recht gering. Es ist am besten, die Anordnung einer externen Heizung vorzunehmen. Ideal ist ein Heizsystem mit Dampf, damit die Biomasse nicht überhitzt.

Zeichnung einer Biogasanlage
Zeichnung einer Biogasanlage

Rohstoff

Biogas aus Gülle mit eigenen Händen zu gewinnen ist ganz einfach. Wie Studien gezeigt haben, gibt es in der Gülle eines jeden Tieres zunächst eine große Menge an Mikroorganismen, die für seine Verarbeitung ausreichen. Die überwiegende Mehrheit dieser Organismen gehört zur Gruppe der Methanbildner, wodurch die Gasproduktion möglich wurde. Um die Gewinnung des Stoffes so effizient wie möglich zu gest alten, muss man wissen, welche Rohstoffe am besten verwendet werden. Es ist erwiesen, dass die Kombination von Pflanzenmasse und Rinderbiomasse die maximale Menge an flüchtigen Stoffen freisetzt.

Allerdings reicht es nicht aus, diese Substanzen einfach zu kombinieren und in den Reaktor zu gießen. Aufrechterh altung einer hohen Produktivität der Biogasproduktion aus GülleMit Ihren eigenen Händen ist es notwendig, dass die Feuchtigkeit des Untergrunds immer im Bereich von 85-90% liegt. Es ist wichtig zu wissen, dass nur Benetzungswasser verwendet werden sollte, das keine anderen chemischen Verunreinigungen aufweist. Eine weitere wichtige Nuance ist, dass sich für einen effektiven Prozessablauf keine großen Fragmente in der Flüssigkeit befinden sollten. Wird der Biomasse auch der Pflanzenteil zugesetzt, muss dieser zunächst zerkleinert werden.

Außerdem war einer der wichtigen Faktoren die Aufrechterh altung des pH-Werts auf dem richtigen Niveau der Substanz. Als normal gelten die Grenzen von 6, 7-7, 6. Normalerweise ist der mengenmäßige Geh alt an Säure an sich normal und entwickelt sich selten schneller als Bakterien aus der Gruppe der Methanbildner. Wenn dies jedoch geschieht und sich die Säure schneller aufbaut, nimmt die Gasproduktion ab. Um den Prozess zu stabilisieren, muss dem Substrat gewöhnliches Soda oder Kalk zugesetzt werden.

Material laden und entladen

Die Be- und Entladeluken sollten direkt zum Reaktorbehälter führen. Dabei ist zu beachten, dass sie tiefer liegen sollten als der Untergrund. Dies muss erfolgen, um zu vermeiden, dass Luft in den Fermenter gelangt. Außerdem müssen die Rohre in einem spitzen Winkel verlaufen. Lade- und Entladeluken sollten sich an gegenüberliegenden Wänden befinden. Diese Öffnungen müssen mit einer Abdeckung versehen sein, mit der sie während der gesamten Betriebszeit verschlossen sind.

Eine weitere Nuance betrifft die Tatsache, dass Gülle verschiedene Elemente enth alten kann, zum Beispiel Grashalme. Das bedeutet esdas rohr in einer do-it-yourself-biogasanlage muss breit genug sein. Wenn es einen kleinen Durchmesser hat, verstopft es zu schnell. Der optimale Durchmesser des Rohrs beträgt 20 bis 30 cm. Es ist hinzuzufügen, dass die Installation der Rohre vor der Anordnung der Wärmedämmung, aber nach der Installation des Fermenters in der Grube durchgeführt wird.

Maximale Effizienz einer Do-it-yourself-Biogasanlage erreichen Sie, wenn Sie regelmäßig neue Rohstoffe laden und alte entladen. Solche Verfahren sollten entweder einmal täglich oder alle zwei Tage durchgeführt werden. Ein kleiner Trick ist, dass man bei der Berechnung der Grubentiefe darauf achten muss, dass die Biomasse durch die Schwerkraft nach unten in den Fermenter fließt.

Reinigung

Wie bereits erwähnt, werden nach der Verarbeitung von Biomasse nicht nur methanbildende Stoffe freigesetzt. Um einen unangenehmen Geruch zu beseitigen und eine maximale Verbrennung einer Substanz zu erreichen, muss sie gereinigt werden. Sie müssen Verunreinigungen wie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und Wasserdampf entfernen. Die Entfernung von CO2 erfolgt in einem Wasserschloss. Die Ausstattung ist ganz einfach - es ist notwendig, gelöschten Kalk auf den Boden des Fermenters zu legen. Dieses Lesezeichen muss jedoch manchmal geändert werden. Wenn das Gas schlechter brennt, ist es Zeit für einen Austausch.

Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten, das Gas zu trocknen. Im ersten Fall ist es möglich, Wasserdichtungen in der Gasleitung auszurüsten. In das Rohr werden gebogene Abschnitte eingesetzt, die als Tore verwendet werden. An diesen Stellen sammelt sich Kondenswasser. Das Verfahren hat jedoch einen NachteilDies besteht in der Notwendigkeit, das Ventil regelmäßig von Kondensat zu reinigen, da bei zu viel Flüssigkeit das Gas nicht mehr durchströmt.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, einen Kieselgelfilter zu installieren. Das Funktionsprinzip ist hier das gleiche wie im Wasserschloss. Das Gas wird durchgeleitet und dann bereits in getrockneter Form zugeführt. Wenn Sie diese Methode verwenden, müssen Sie, anstatt den Verschluss zu reinigen, das Silikagelfach, das Feuchtigkeit absorbiert, regelmäßig trocknen.

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