Biogassanlegg for et privat hjem: anbefalinger for å arrangere et hjemmelaget prosjekt

En sparsommelig eier drømmer om billige energiressurser, effektiv avfallshåndtering og å skaffe gjødsel.Et DIY-biogassanlegg til hjemmet er en rimelig måte å gjøre drømmen din til virkelighet.

Selvmontering av slikt utstyr vil koste en rimelig penge, og gassen som produseres vil være en god hjelp i husholdningen: den kan brukes til matlaging, oppvarming av huset og andre behov.

La oss prøve å forstå detaljene til dette utstyret, dets fordeler og ulemper. Og også om det er mulig å bygge et biogassanlegg selv og om det vil være effektivt.

Spesifikasjoner for biogassproduksjon

Biogass dannes som et resultat av gjæring av et biologisk substrat. Det brytes ned av hydrolytiske, syre- og metandannende bakterier. Blandingen av gasser som produseres av bakterier er brannfarlig, fordi inneholder en stor prosentandel metan.

Egenskapene er praktisk talt ikke forskjellig fra naturgass, som brukes til industrielle og hjemlige behov.

Om ønskelig kan enhver huseier kjøpe et industrielt biogassanlegg, men det er dyrt, og investeringen betaler seg innen 7-10 år. Derfor er det fornuftig å gjøre en innsats og lage en bioreaktor med egne hender

Biogass er et miljøvennlig drivstoff, og teknologien for produksjonen har ikke stor innvirkning på miljøet. Dessuten brukes avfallsprodukter som skal deponeres som råstoff til biogass.

De plasseres i en bioreaktor, hvor prosessering skjer:

• biomassen er utsatt for bakterier i noen tid. Gjæringsperioden avhenger av volumet av råvarer;
• Som et resultat av aktiviteten til anaerobe bakterier frigjøres en brennbar blanding av gasser, som inkluderer metan (60 %), karbondioksid (35 %) og noen andre gasser (5 %). Fermentering frigjør også potensielt farlig hydrogensulfid i små mengder. Det er giftig, så det er høyst uønsket for folk å bli utsatt for det;
• blandingen av gasser fra bioreaktoren renses og leveres til en gasstank, hvor den lagres til den brukes til det tiltenkte formålet;
• gass ​​fra en gasstank kan brukes på samme måte som naturgass. Det går til husholdningsapparater - gassovner, varmekjeler, etc.;
• Nedbrutt biomasse må regelmessig fjernes fra fermenteringsbeholderen. Dette er ekstra arbeidskraft, men innsatsen lønner seg. Etter gjæring blir råvaren til høykvalitets gjødsel, som brukes i åker og grønnsakshager.

Et biogassanlegg er gunstig for eieren av et privat hus bare hvis han har konstant tilgang til avfall fra husdyrbruk. I gjennomsnitt fra 1 kubikkmeter. Du kan få 70-80 kubikkmeter med underlag. biogass, men gassproduksjonen er ujevn og avhenger av mange faktorer, bl.a biomassetemperaturer. Dette kompliserer beregningene.

Biogassanlegg er ideelle for gårder. Dyreavfall kan gi nok gass til å fullvarme boliger og uthus

For at gassproduksjonsprosessen skal være stabil og kontinuerlig, er det best å bygge flere biogassanlegg, og tilføre substratet til gjæringene med tidsforskjell.Slike installasjoner opererer parallelt, og råvarer lastes inn i dem sekvensielt.

Dette garanterer en konstant produksjon av gass, slik at den kontinuerlig kan tilføres husholdningsapparater.

Ideelt sett bør bioreaktoren varmes opp. Hver 10. varmegrad øker gassproduksjonen med det halve. Selv om varmeinstallasjon krever investeringer, lønner det seg i større designeffektivitet

Hjemmelaget biogassutstyr, satt sammen av skrapmaterialer, er mye billigere enn industrielle produksjonsinstallasjoner. Effektiviteten er lavere, men den er vel verdt investeringen. Har du tilgang på gjødsel og ønske om å legge ned egeninnsats for å montere og vedlikeholde strukturen, er dette svært lønnsomt.

Fordeler og ulemper med systemet

Biogassanlegg har mange fordeler, men det er også mange ulemper, så før du starter design og konstruksjon bør du veie alt:

• Resirkulering. Takket være et biogassanlegg kan du få maksimalt utbytte av avfall som ellers måtte kastes. Denne deponeringen er mindre farlig for miljøet enn deponering.
• Fornybarhet av råvarer. Biomasse er ikke kull eller naturgass, hvis utvinning tømmer ressursene. Ved oppdrett dukker det stadig opp råvarer.
• Relativ liten mengde CO2. Når det produseres gass forurenses ikke miljøet, men når det brukes frigjøres en liten mengde karbondioksid til atmosfæren. Det er ikke farlig og er ikke i stand til å kritisk endre miljøet, fordi... det absorberes av planter under vekst.
• Moderat svovelfrigjøring. Når biogass brennes frigjøres en liten mengde svovel til atmosfæren.Dette er et negativt fenomen, men omfanget kan sees i sammenligning: når du brenner naturgass, er miljøforurensning med svoveloksider mye større.
• Stabilt arbeid. Biogassproduksjon er mer stabil enn arbeid solcellepaneler eller vindturbiner. Mens sol- og vindenergi ikke kan kontrolleres, er biogassanlegg avhengig av menneskelig aktivitet.
• Flere innstillinger kan brukes. Gass innebærer alltid risiko. For å redusere potensielle skader ved en ulykke kan flere biogassanlegg spres over hele området. Hvis et system med flere fermentorer er riktig utformet og satt sammen, vil det fungere mer stabilt enn en enkelt stor bioreaktor.
• Fordeler for landbruket. Noen typer planter plantes for å få biomasse. Du kan velge de som forbedrer jordens tilstand. For eksempel reduserer sorghum jorderosjon og forbedrer kvaliteten.

Biogass har også ulemper. Selv om det er et relativt rent drivstoff, forurenser det likevel atmosfæren. Det kan også være problemer med tilgangen på plantebiomasse.

Uansvarlige planteeiere høster det ofte på en slik måte at de utarmer jorden og forstyrrer den økologiske balansen.

Beregning av installasjonslønnsomhet

Kumøkk brukes vanligvis som råstoff for biogassproduksjon. En voksen ku kan produsere nok til å gi 1,5 kubikkmeter. brensel; gris - 0,2 kubikkmeter; kylling eller kanin (avhengig av kroppsvekt) – 0,01-0,02 kubikkmeter. For å forstå om dette er mye eller lite, kan du sammenligne det med mer kjente typer ressurser.

1 kubikkmeter biogass gir samme mengde termisk energi som:

• ved - 3,5 kg;
• kull - 1-2 kg;
• strøm – 9-10 kW/t.

Hvis du vet den omtrentlige vekten av landbruksavfall som vil være tilgjengelig i løpet av de neste årene og mengden energi som kreves, kan du beregne lønnsomheten til et biogassanlegg.

En av hovedulempene med biogassproduksjon er lukten. Muligheten til å bruke små komposthauger er et stort pluss, men du må tåle ulempen og kontrollere prosessen nøye for ikke å provosere spredning av patogener

For å sette det inn i bioreaktoren, tilberedes et substrat, som inkluderer flere komponenter i følgende proporsjoner:

• gjødsel (beste ku eller svinekjøtt) - 1,5 t;
• organisk søppel (dette kan være råtne blader eller andre komponenter av planteopprinnelse) – 3,5 t;
• vann oppvarmet til 35 grader (mengden varmt vann beregnes slik at massen er 65-75 % av den totale mengden organisk materiale).

Beregningen av underlaget ble gjort for en legging i seks måneder, basert på moderat gassforbruk. Etter omtrent 10-15 dager vil gjæringsprosessen gi de første resultatene: gass vil dukke opp i små mengder og begynner å fylle lageret. Etter 30 dager kan du forvente full drivstoffproduksjon.

Utstyr for produksjon av biogass er ennå ikke spesielt utbredt i vårt land. Dette skyldes i stor grad dårlig bevissthet hos folk om fordelene og egenskapene til biogasssystemer. I Kina og India er mange små gårder utstyrt med provisoriske anlegg for å produsere ekstra rent drivstoff

Hvis installasjonen fungerer som den skal, vil volumet av biogass gradvis øke til substratet råtner. Ytelsen til strukturen avhenger direkte av hastigheten på biomassegjæring, som igjen er relatert til temperaturen og fuktigheten til underlaget.

Instruksjoner for selvkonstruksjon

Hvis du ikke har noen erfaring med å sette sammen komplekse systemer, er det fornuftig å velge online eller utvikle den enkleste tegningen av et biogassanlegg for et privat hjem.

Jo enklere design, jo mer pålitelig og holdbar er den. Senere, når du utvikler ferdigheter i å bygge og håndtere systemet, kan du gjøre om utstyret eller installere en ekstra installasjon.

Dyre industrielle design inkluderer systemer for biomasseblanding, automatisk oppvarming, gassrensing, etc. Husholdningsutstyr er ikke så komplisert. Det er bedre å sette sammen en enkel installasjon, og deretter legge til elementer som er nødvendige

Når du beregner volumet på fermenteringsbeholderen, bør du fokusere på 5 kubikkmeter. Denne installasjonen lar deg få mengden gass som er nødvendig for å varme opp et privat hus med et areal på 50 kvadratmeter, hvis en gasskjele eller komfyr brukes som varmekilde.

Dette er et gjennomsnittstall, fordi Kaloriinnholdet i biogass er vanligvis ikke høyere enn 6000 kcal/m3.

For at gjæringsprosessen skal forløpe mer eller mindre stabilt, er det nødvendig å oppnå de riktige temperaturforholdene. For å gjøre dette er bioreaktoren installert i en jordgrop eller pålitelig termisk isolasjon er tenkt ut på forhånd. Konstant oppvarming av underlaget kan sikres ved å plassere et vannvarmerør under bunnen av gjæringsbeholderen

Byggingen av et biogassanlegg kan deles inn i flere trinn.

Trinn 1 - klargjøring av gropen for bioreaktoren

Nesten hele biogassanlegget ligger under bakken, så mye avhenger av hvordan gropen ble gravd og ferdigstilt. Det er flere alternativer for å styrke veggene og tette gropen - plast, betong, polymerringer.

Den optimale løsningen er å kjøpe ferdige polymerringer med solid bunn. De vil koste mer enn tilgjengelige materialer, men ingen ekstra forsegling vil være nødvendig. Polymerer er følsomme for mekaniske belastninger, men er ikke redde for fuktighet og kjemisk aggressive stoffer. De kan ikke repareres, men om nødvendig kan de enkelt skiftes ut.

Intensiteten av fermentering av substratet og frigjøring av gass avhenger av forberedelsen av veggene og bunnen av bioreaktoren, så gropen er nøye forsterket, isolert og forseglet. Dette er det vanskeligste og mest tidkrevende stadiet av arbeidet

Trinn 2 - arrangement av gassdrenering

Innkjøp og installasjon av spesialmiksere for biogassanlegg er et kostbart tilbud. Systemet kan gjøres billigere ved å installere gassdrenering. Den består av vertikalt installert polymer kloakkrør, hvor mange hull er laget.

Når du beregner lengden på dreneringsrør, bør du fokusere på den planlagte fyllingsdybden til bioreaktoren. Toppen av rørene må være over dette nivået.

For gassdrenering kan du velge metall- eller polymerrør. Førstnevnte er sterkere, og sistnevnte er mer motstandsdyktige mot kjemiske påvirkninger. Det er bedre å gi preferanse til polymerer, fordi metall vil raskt ruste og råtne

Du kan umiddelbart laste substratet inn i den ferdige bioreaktoren. Den er dekket med en film slik at gassen som frigjøres under gjæringsprosessen er under lett trykk. Når kuppelen er klar vil dette sikre normal tilførsel av biometan gjennom utløpsrøret.

Trinn 3 - installasjon av kuppel og rør

Det siste trinnet med å montere det enkleste biogassanlegget er installasjonen av kuppelens øvre del. På det høyeste punktet av kuppelen, installer et gasseksosrør og strekk det til gassholder, som du ikke kan klare deg uten.

Bioreaktorbeholderen er lukket med et tett lokk. For å hindre at biometan blander seg med luft, er det installert en vanntetning. Den tjener også til gassrensing. Det må leveres en utløsningsventil som vil fungere hvis trykket i fermenteringsbeholderen er for høyt.

Les mer om hvordan du kan lage biogass av gjødsel i dette materialet.

Den ledige plassen til bioreaktoren tjener til en viss grad som et gasslagringsanlegg, men dette er ikke nok for sikker drift av installasjonen. Gass må forbrukes konstant, ellers er en eksplosjon fra overtrykk under kuppelen mulig

Metoder for oppvarming av en bioreaktor

Mikroorganismer som behandler substratet er konstant tilstede i biomassen, men for sin intensive reproduksjon trenger de en temperatur på 38 grader eller høyere.

For oppvarming i kalde perioder kan du bruke en spiral koblet til boligens varmesystem eller elektriske varmeovner. Den første metoden er mer økonomisk, så den brukes oftere.

Biogassanlegget trenger ikke graves ned i bakken, det finnes andre muligheter for tilrettelegging. Et eksempel på driften av et system satt sammen av fat er vist i videoen nedenfor.

Den enkleste måten å ordne oppvarming nedenfra er å legge et rør fra varmesystemet, men effektiviteten til en slik varmeveksler er relativt lav. Det er bedre å arrangere ekstern oppvarming, ideelt sett damp, slik at biomassen ikke overopphetes

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Selv om det ikke er noe komplisert i å montere og arrangere biogassutstyr, må du være ekstremt oppmerksom på detaljer. Feil er uakseptabelt, fordi kan føre til eksplosjoner og ødeleggelser. Vi tilbyr videoinstruksjoner som hjelper deg å forstå plantenes design, montere dem riktig og supplere dem med nyttige enheter for mer praktisk bruk av biogass.

Videoen beskriver hvordan et standard biogassanlegg fungerer og fungerer:

Et eksempel på et hjemmelaget biogassanlegg. Videoopplæring om hvordan du setter opp et system med egne hender:

Videoinstruksjoner for montering av et biogassanlegg fra et fat:

Beskrivelse av produksjonsprosessen for substratblandere:

Detaljert beskrivelse av driften av et hjemmelaget gasslager:

Uansett hvor enkel den valgte biogassinstallasjonen for et privat hjem måtte være, bør du ikke spare på det. Hvis mulig er det bedre å kjøpe en sammenleggbar industriell bioreaktor.

Hvis ikke, lag den av bærekraftige materialer av høy kvalitet: polymerer, betong eller rustfritt stål. Dette vil tillate deg å lage et virkelig pålitelig og trygt gassforsyningssystem hjemme.

Har du spørsmål om emnet for artikkelen, funnet noen mangler, eller har du verdifull informasjon som du kan dele med leserne våre? Legg igjen kommentarer, still spørsmål, del din erfaring.