Hvordan lage biodrivstoff med egne hender fra gjødsel hjemme

Moderne teknologier for behandling av alle slags råvarer åpner muligheten for å lykkes med å løse problemet med å skaffe biodrivstoff fra gjødsel direkte hjemme. Dessuten, ved å lage biodrivstoff med egne hender hjemme takket være nye prinsipper for avfallsbehandling, kan du samtidig produsere gjødsel for landbruksvekster.

Hva er nødvendig for dette og hvordan lage en bioreaktor riktig - vi vil vurdere disse problemene i detalj i artikkelen vår. Vi vil gi anbefalinger om valg av de beste råvarene for produksjon av biogass, og analysere funksjonene ved bruk av det resulterende drivstoffet til husholdningsbehov.

Selvfølgelig er den enkleste måten å kjøpe ferdige industrianlegg. De høye kostnadene deres tvinger oss imidlertid til å vurdere alternativer for å lage produksjonssystemer selv.

Kort om definisjonen av biogass

I følge vitenskapelige definisjoner er biogass et produkt som oppnås som et resultat av gjæringsprosessen av en masse biologisk avfall. I dette tilfellet er gjæringsproduktet metan eller hydrogen.

Dannelsen av metan (eller hydrogen) skjer som et resultat av den vitale aktiviteten til tre typer bakterier:

• hydrolytisk;
• syredannende;
• danner metan.

Et høykvalitets gjæringsprodukt anses å være sammensetningen av en gassblanding, hvis innhold er fordelt i forholdet: 50-85% metan, 15-50% karbondioksid og mindre enn 5% hydrogensulfid.

Omtrent slik ser blokkskjemaet for alternativ energiproduksjon ut. I dette tilfellet brukes tradisjonelle husholdningskilder til råvarer, som er godt egnet for å produsere alternativ energi - biodrivstoff

Denne gassblandingen føres gjennom filtre for å fjerne tilstedeværelsen av CO² og H²S, hvoretter ren biologisk metan gjenstår. Slik gass er ikke forskjellig fra naturgass som brukes i husholdnings- og industriapplikasjoner.

Råvarene for å oppnå en høykvalitets biologisk gassblanding er vanligvis:

• gjødsel og fugleskitt;
• alkoholproduksjonsavfall (stillage);
• overskudd av bryggeproduksjon (ølkorn);
• fekalt materiale og fiskeavfall;
• roemasse, husholdningsavfall, gress o.l.

Dette er kun en del av alle råvarer som er tillatt for bruk. Men selv denne listen viser hvor mangfoldig råvarelisten er for å kunne etablere biogassproduksjon på løpende basis.

Et produksjonsanlegg for biodrivstoff tilpasset behovene til en av de mange eksisterende gårdene. Stasjonen er liten i volum, men dekker fullt ut behovene til privat jordbruk

Det volumetriske utbyttet av gassblandingen avhenger direkte av typen råvarer som brukes og innholdet av tørre stoffer i den. Så hvis du bruker storfegjødsel i næringslivet, kan du faktisk få 50-60 m fra ett tonn gjødsel³ biodrivstoff, som inneholder opptil 60 % metan.

Det antas at de beste råvarene er avfall med høyt fettinnhold. Behandling av ett tonn fettavfall gjennom et klassisk produksjonsanlegg for biodrivstoff kan produsere opptil 1300 m3³ gassblanding, hvor metaninnholdet når 90 %.

Hvordan lage en bearbeidingsoppdrettsmodul?

For å lage et system for å behandle avfall til biodrivstoff, må du i det minste være klar over driftsprinsippet til slike enheter, samt ha en forståelse av kretsløp.

Plan for bioreaktorinstallasjonen: 1 – bioreaktor; 2 - rører; 3 - varmeapparat; 4 - pumpe; 5 - filterelement; 6 - gasskompressor; 7 - bensintank; 8 - gjødselsamler; 9 - utbytte av gjødsel (slam); 10 – varmekontrollpanel

La oss vurdere begge deler, men det bør bemerkes: konstruksjonen av en fullverdig installasjon er ganske plagsom og kostbar. Hjemme kan du som regel bare lage noe som ligner på gjenvinningsstasjoner. Noen forsøk er imidlertid vellykkede.

Prinsippet for drift av bioinstallasjonen

Biodrivstoffproduksjonsteknologi støtter generelt følgende systemtilnærming:

1. Bioreaktoren (containeren) er lastet med gjødsel.
2. I en viss tid foregår en gjæringsprosess inne i reaktoren.
3. Det dannes et gassformig miljø.
4. Gasser blir fjernet fra reaktoren.
5. Gassblandingen renses og sendes til bruk som drivstoff.

Sammensetningen av den resulterende gassblandingen er preget av en ganske høy metning av forskjellige stoffer. Den største prosentandelen er metan (60 %), karbondioksid (35 %) og andre stoffer, inkludert hydrogensulfid (5 %).

Dette er hvordan blandingsgassfordelingsdiagrammet ser ut: 1 – metaninnholdet er ca. 63-65 %; 2 - karbondioksidinnhold ca. 30-33%; 3 - hydrogensulfidinnhold ca. 2%; 4 - ammoniakkinnhold omtrent 1%; 5 - hydrogeninnhold ca. 1%

I mellomtiden, for effektiv drift av en gassdannende stasjon for hjemmeproduksjon, kreves det betydelige reserver av avfall fra representanter for dyreverdenen.

Derfor er det første du bør være oppmerksom på for å løse problemet med å skaffe biodrivstoff hjemme (land) tilgjengeligheten av kilder til råvarer for prosessanlegget.

Å lage en bioreaktor med egne hender

Etter å ha bestemt deg for kildene til råvarer, må du neste bestemme plasseringen av hjemme- (eller landet) bioreaktoren. Selve reaktoren er et forseglet fartøy, ganske holdbart, med et volum basert på det daglige inntaket av gjødselråvarer for prosessering (for referanse: for å oppnå 100 m³ gassblanding krever omtrent 1 tonn gjødsel).

Tabell over sammenhengen mellom type gjødsel og mengde produsert biogass

En tabell som viser effektiviteten til en bestemt type biologisk avfall når det gjelder volumet av produsert gass. Som det fremgår av tabellen, er det mest effektive grisegjødsel, som kan produsere størst mengde biodrivstoff

En slik beholder må installeres på et sterkt fundament, utstyrt med stengeventiler og andre tekniske utstyr i henhold til den klassiske ordningen. Det anbefales å gjøre den øvre delen av fartøyet avtakbar, med boltefester og en tetningspakning.

For å sikre sykluskontinuitet må lagertanken være utstyrt med en kunstig varmemodul. Hvis effektiviteten av gjødselgjæring og gassdannelseshastigheten om sommeren er fullt sikret av ytre temperaturforhold, endres situasjonen om vinteren.

For vinterdrift av bioreaktoren kreves kunstig oppvarming, gitt opphør av aktiviteten til gjæringsbakterier allerede ved 4-10 °C over null. Følgelig må beholderen ha høykvalitets termisk isolasjon. Den klassiske metoden for isolering med mineralull er egnet for dette.

Et godt eksempel på å isolere en bioreaktor for vinterdrift. Mineralull ble brukt som isolasjonsmateriale. Det øverste laget av bomullsull er dekket med foliemateriale

Det er flere alternativer for å organisere oppvarming. For eksempel bruk av elektriske varmeovner eller et vannvarmesystem (vannkappe).

Kraften til varmekretsen skal beregnes basert på den optimale temperaturen inne i reaktoren på 25-40 ° C, nødvendig for å oppnå en effektiv biomassegjæringsprosess.

I tillegg til varmeovner, påvirkes gjæringsaktiviteten til biomasse av graden av stagnasjon. I hovedsak, inne i tanken, må gjødselmaterialet være konstant i bevegelse. Bevegelsen av biomasse forbedrer gjæringsprosessen og reduserer tiden for å oppnå gasskomponenten.

Mulighet for sommerinstallasjon for behandling av gjødsel og produksjon av biodrivstoff. I dette tilfellet gjøres oppvarmingen i form av et betongvannbad der reaktortanken er nedsenket. Denne installasjonen kan imidlertid ikke brukes om vinteren.

Problemet med å organisere bevegelse løses ved å introdusere en spesiell mekanisk rører i utformingen av bioreaktoren. Akselen til denne enheten er koblet til akselen til en lavhastighetsmotor, som utfører rotasjonshandlingen. Slå blandeprosessen av og på kan gjøres manuelt eller automatisk.

Vi har en annen artikkel på nettstedet vårt som gir installasjonsinstruksjoner å skaffe biogass til behovene til en privat bolig.

Produksjonsprosess for biogass og gjødsel

Utformingen av systemet for å produsere biodrivstoff hjemme innebærer teknologisk å laste fartøyet med gjødsel til omtrent 1/3 av kapasiteten. For å laste gjødsel lages det en lasteluke med hermetisk lukket dør. Det gjenværende frie øvre området av bioreaktoren brukes til akkumulering av frigjorte gasser.

En hjemmelaget miniatyrbioreaktor laget på grunnlag av en vanlig 200-liters tønne. I prinsippet, for å møte beskjedne behov for biologisk drivstoff, er det ganske egnet for bruk i private husholdninger. Dette er det samme designet som faktisk kan lages hjemme for å produsere biodrivstoff

Utgangshull skal lages på øvre og nedre nivå av fartøyet. Øverst er det gassuttak, nederst er det uttak for drenering av behandlet gjødsel (gjødsel). Det er også tilrådelig å montere et observasjonsvindu i området av det øvre området av fartøyet for å overvåke prosessen.

Røret for tømming av gassblandingen er forbundet med et forseglet rør til en enhet som samtidig utfører funksjonene til en separator og en vanntetning. For kommunikasjon brukes et rør (metall eller polyetylen) med liten diameter (25-32 mm).

Selve separatoren er et kar med relativt liten kapasitet fylt med vann. Gassen som passerer gjennom vannsøylen renses og slippes ut i gassholder og deretter servert til forbrukerne.

Et eksempel på en to-trinns separatordesign - en hydraulisk ventil for tilførsel av en gassblanding som kommer fra en bioreaktor. Dette filtreringsalternativet lar deg oppnå et renset produkt av høy kvalitet.

Det er tilrådelig å gjøre det nedre røret på reaktoren (for utløp av avfallsgjødsel - slam) så stor i diameter som mulig. En stengeventil (ventil) er koblet til den og det lages et avløp til en tank for oppsamling av slam. Den brukte massen på gården kan med hell brukes som gjødsel.

Vi gjennomgikk detaljert informasjon om å bestemme nødvendig volum av beholderen, samt om beregning av effektiviteten til bioreaktoren og muligheten for å bruke biogass i neste artikkel.

Hva skal sammensetningen av gjødselmassen være?

Massen av gjødsel som lastes inn i bioreaktoren bør ikke betraktes bare som et råmateriale som er egnet uansett kvalitet. Komponenten i stoffet er av grunnleggende betydning for gjæringsprosessen. I praksis har det blitt lagt merke til at en reduksjon i substratpartikler er ledsaget av bedre prosesseffektivitet.

Uttalt fibrøsitet av substratet og en økning i området for interaksjon av bakterier er hovedkriteriene som bidrar til rask nedbrytning av gjødselmassen. I denne tilstanden danner ikke gjødselråmaterialet, når det oppvarmes og blandes, sediment eller film på overflaten, noe som i stor grad forenkler filtreringen av gassblandingen.

Klargjøring av gjødselmasse for lasting i reaktoren. Denne prosedyren vies ikke mindre oppmerksomhet enn alt annet hvis det er et ønske om å skaffe en betydelig mengde biodrivstoff på kort tid

Graden av maling av råstoffet bestemmer varigheten av gjæringen, som igjen påvirker volumet av gass som produseres. For å redusere gjæringstiden er det derfor nødvendig å male råvarene godt: jo bedre malekvalitet, jo kortere gjæringsperiode.

Funksjoner ved bruk av biogass til husholdningsbehov

Anvendelsesområdet for denne typen energiressurser er ganske omfattende. Ved å bruke biogass som drivstoff produseres elektrisitet, varmtvann eller damp produseres. Det er mange eksempler fra praksis hvor biodrivstoff brukes til drivstoff til kjøretøy.

Men for å unngå problemer på gården ved bruk av slikt drivstoff, er det ekstremt viktig å arrangere et lagringsanlegg for den resulterende biogassen, riktig sted for bensintanken Plassering på.

Biogassanlegg av denne typen er utstyr som åpner for muligheten for å skape avfallsfri produksjon. I denne forbindelse er enkeltland i Vest-Europa et godt eksempel.

For eksempel i Danmark har produksjonen av denne typen drivstoff nådd nesten 20 % av landets totale energiressurser. I store deler av verden – India og Kina – går antallet biogassanlegg opp i hundretusener.

Kraftige industriinstallasjoner for biodrivstoffproduksjon. Slike strukturer er i stand til fullt ut å forsyne store landbruksstrukturer med biodrivstoff. Det er et stort antall lignende systemer i bruk rundt om i verden. Og kvantitativ vekst fortsetter aktivt

Det er ikke for ingenting at det har vært en betydelig økning i interessen rundt om i verden for produksjonsprosesser for biogass.

Dette er et av de energialternativene som er klassifisert som en alternativ kilde og som de ser fremtiden for, så bønder og bolig- og kommunale forvaltere, eiere av private gårder og småbedrifter følger nøye med på utviklingen av teknologi.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Gjennomgang av en enhet for produksjon av biogass, hvor det brukes en 127 liters plasttank. Funksjoner på enheten og driftstips.

Av spesiell interesse for bruk av installasjoner manifesteres blant eiere av restauranten og den gastronomiske sfæren, der temaet behandling av matavfall fortsatt er relevant. På denne bakgrunn er det en god mulighet til å skape billig gjenvinning av organisk avfall til beste for gårdene. Til slutt betyr biodrivstoffproduksjonsteknologi reell bevaring av miljøet, noe som ikke kan sies om produksjon av andre energidrikker.

Er du interessert i produksjon av biodrivstoff og ønsker å avklare noen punkter? Still kontroversielle spørsmål i kommentarene - ekspertene våre vil prøve å avklare slike punkter.

Eller kanskje du er kjent med produksjonen av en bioreaktor og prosessen med å produsere biogass på egenhånd? Del din praktiske kunnskap og din mening om dette problemet under artikkelen vår - mange bedriftsledere vil være interessert i din erfaring og anbefalinger.