Ein einfaches Diagramm einer Biogasanlage. Biogas- und Biogasanlagen. Video - Biogasanlage zum Selbermachen

Die Technologie ist nicht neu. Die Entwicklung begann bereits im 18. Jahrhundert, als der Chemiker Jan Helmont entdeckte, dass Gülle brennbare Gase abgibt.

Seine Forschungen wurden von Alessandro Volta und Humphrey Davy fortgesetzt, die Methan in der Gasmischung fanden. Ende des 19. Jahrhunderts wurde in England Biogas aus Gülle in Straßenlaternen verwendet. Mitte des 20. Jahrhunderts wurden Bakterien entdeckt, die Methan und seine Vorläufer produzieren.

Tatsache ist, dass drei Gruppen von Mikroorganismen abwechselnd im Mist arbeiten und sich von den Abfallprodukten früherer Bakterien ernähren. Die ersten, die ihre Arbeit aufnehmen, sind acetogene Bakterien, die Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fette in der Gülle auflösen.

Nach der Verarbeitung des Nährstoffangebots durch anaerobe Mikroorganismen entstehen Methan, Wasser und Kohlendioxid. Aufgrund des Vorhandenseins von Wasser kann Biogas in diesem Stadium nicht verbrannt werden – es muss gereinigt werden und wird daher durch Aufbereitungsanlagen geleitet.

Was ist Biomethan?

Das bei der Zersetzung von Güllebiomasse entstehende Gas ist ein Analogon von Erdgas. Es ist fast zweimal leichter als Luft und steigt daher immer auf. Daraus erklärt sich die künstliche Produktionstechnik: Oben wird freier Raum gelassen, damit der Stoff freigesetzt und angereichert werden kann, von wo er dann zur Verwendung für den Eigenbedarf abgepumpt wird.

Methan hat einen großen Einfluss auf den Treibhauseffekt – viel stärker als Kohlendioxid – und zwar 21-mal. Daher ist die Gülleaufbereitungstechnik nicht nur eine wirtschaftliche, sondern auch umweltfreundliche Möglichkeit, tierische Abfälle zu entsorgen.

Biomethan wird für folgende Zwecke eingesetzt:

• Kochen;

• in Verbrennungsmotoren von Automobilen;

• zum Heizen eines Privathauses.

Biogas erzeugt eine große Menge Wärme. 1 Kubikmeter entspricht der Verbrennung von 1,5 kg Kohle.

Wie entsteht Biomethan?

Es kann nicht nur aus Gülle, sondern auch aus Algen, Pflanzenmaterial, Fett und anderen tierischen Abfällen sowie Rückständen aus der Verarbeitung von Rohstoffen aus Fischgeschäften gewonnen werden. Abhängig von der Qualität des Ausgangsmaterials und seiner Energiekapazität hängt die endgültige Ausbeute des Gasgemisches ab.

Die Mindestmenge an gewonnenem Gas beträgt 50 Kubikmeter pro Tonne Rindermist. Maximal - 1.300 Kubikmeter nach der Verarbeitung von tierischem Fett. Der Methangehalt beträgt bis zu 90 %.

Eine Art von Biogas ist Deponiegas. Es entsteht bei der Zersetzung von Müll auf vorstädtischen Mülldeponien. Der Westen verfügt bereits über Geräte, die die Abfälle der Bevölkerung verarbeiten und in Treibstoff umwandeln. Als Unternehmensform verfügt es über unbegrenzte Ressourcen.

Seine Rohstoffbasis umfasst:

• Lebensmittelindustrie;

• Tierhaltung;

• Geflügelzucht;

• Fischerei- und Verarbeitungsbetriebe;

• Molkereien;

• Herstellung von alkoholischen und alkoholarmen Getränken.

Jede Industrie ist gezwungen, ihre Abfälle zu entsorgen – das ist teuer und unrentabel. Zu Hause können Sie mit Hilfe einer kleinen selbstgebauten Anlage mehrere Probleme auf einmal lösen: kostenlose Beheizung des Hauses, Düngung des Landes mit hochwertigen Nährstoffen, die bei der Gülleverarbeitung übrig bleiben, Platz schaffen und Gerüche beseitigen.

Technologie zur Herstellung von Biokraftstoffen

Alle Bakterien, die an der Bildung von Biogas beteiligt sind, sind anaerob, das heißt, sie benötigen keinen Sauerstoff, um zu funktionieren. Dazu werden komplett dichte Gärbehälter konstruiert, deren Auslassrohre auch keine Luft von außen durchlassen.

Nachdem die Rohflüssigkeit in den Tank gegossen und die Temperatur auf den erforderlichen Wert erhöht wurde, beginnen die Bakterien zu arbeiten. Es beginnt Methan freizusetzen, das von der Oberfläche der Gülle aufsteigt. Es wird in spezielle Kissen oder Tanks geleitet, anschließend gefiltert und gelangt in Gasflaschen.

Der flüssige Abfall der Bakterien sammelt sich am Boden, von wo er regelmäßig abgepumpt und ebenfalls zur Lagerung geschickt wird. Anschließend wird eine neue Portion Gülle in den Tank gepumpt.

Temperaturregime der Bakterienfunktion

Um Gülle zu Biogas zu verarbeiten, müssen geeignete Bedingungen für die Arbeit der Bakterien geschaffen werden. einige von ihnen werden bei Temperaturen über 30 Grad aktiviert – mesophil. Gleichzeitig ist der Prozess langsamer und das erste Produkt kann bereits nach 2 Wochen erhalten werden.

Thermophile Bakterien arbeiten bei Temperaturen von 50 bis 70 Grad. Der Zeitaufwand für die Gewinnung von Biogas aus Gülle verkürzt sich auf 3 Tage. In diesem Fall handelt es sich bei dem Abfall um einen vergorenen Schlamm, der auf den Feldern als Dünger für landwirtschaftliche Nutzpflanzen verwendet wird. Der Schlamm enthält keine pathogenen Mikroorganismen, Helminthen und Unkräuter, da diese bei hohen Temperaturen absterben.

Es gibt eine besondere Art thermophiler Bakterien, die in einer auf 90 Grad erhitzten Umgebung überleben können. Sie werden den Rohstoffen zugesetzt, um den Fermentationsprozess zu beschleunigen.

Ein Temperaturabfall führt zu einer Abnahme der Aktivität thermophiler oder mesophiler Bakterien. In Privathaushalten werden Mesophylle häufiger verwendet, da sie keine besondere Erwärmung der Flüssigkeit erfordern und die Gasproduktion kostengünstiger ist. Wenn anschließend die erste Gasmenge eintrifft, kann diese zum Beheizen des Reaktors mit thermophilen Mikroorganismen verwendet werden.

Wichtig! Methanogene vertragen keine plötzlichen Temperaturschwankungen und müssen daher im Winter ständig warm gehalten werden.

So bereiten Sie Rohstoffe zum Einfüllen in den Reaktor vor

Um aus Gülle Biogas zu erzeugen, ist es nicht notwendig, Mikroorganismen speziell in die Flüssigkeit einzubringen, da diese bereits in tierischen Exkrementen vorkommen. Sie müssen lediglich die Temperatur aufrechterhalten und rechtzeitig eine neue Güllelösung hinzufügen. Es muss richtig zubereitet werden.

Der Feuchtigkeitsgehalt der Lösung sollte 90 % betragen (die Konsistenz von flüssiger Sauerrahm), Daher werden trockene Kotarten zunächst mit Wasser gefüllt – Kaninchenkot, Pferdekot, Schafskot, Ziegenkot. Schweinegülle in reiner Form muss nicht verdünnt werden, da sie viel Urin enthält.

Der nächste Schritt besteht darin, die Mistfeststoffe aufzubrechen. Je feiner die Fraktion, desto besser verarbeiten die Bakterien die Mischung und desto mehr Gas wird freigesetzt. Zu diesem Zweck nutzen die Anlagen ein ständig laufendes Rührwerk. Dadurch wird die Gefahr der Bildung einer harten Kruste auf der Flüssigkeitsoberfläche verringert.

Für die Biogasproduktion eignen sich Güllearten, die den höchsten Säuregehalt aufweisen. Sie werden auch kalt genannt – Schweinefleisch und Kuhfleisch. Ein Abfall des Säuregehalts stoppt die Aktivität von Mikroorganismen, daher ist es notwendig, zu Beginn zu überwachen, wie lange es dauert, bis sie das Tankvolumen vollständig verarbeitet haben. Anschließend die nächste Dosis hinzufügen.

Gasreinigungstechnologie

Bei der Verarbeitung von Gülle zu Biogas entsteht:

• 70 % Methan;

• 30 % Kohlendioxid;

• 1 % Verunreinigungen von Schwefelwasserstoff und anderen flüchtigen Verbindungen.

Damit Biogas für den landwirtschaftlichen Betrieb nutzbar wird, muss es von Verunreinigungen gereinigt werden. Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff werden spezielle Filter eingesetzt. Tatsache ist, dass flüchtige Schwefelwasserstoffverbindungen, die sich in Wasser lösen, Säure bilden. Es trägt zum Auftreten von Rost an den Wänden von Rohren oder Tanks bei, wenn diese aus Metall bestehen.

• Das entstehende Gas wird unter einem Druck von 9–11 Atmosphären komprimiert.

• Es wird in ein Wasserreservoir geleitet, wo Verunreinigungen in der Flüssigkeit gelöst werden.

Im industriellen Maßstab werden zur Reinigung Kalk oder Aktivkohle sowie spezielle Filter eingesetzt.

So reduzieren Sie den Feuchtigkeitsgehalt

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Wasserverunreinigungen im Gas selbst zu entfernen. Eines davon ist das Prinzip einer Mondscheindestille. Das Kaltrohr leitet das Gas nach oben. Die Flüssigkeit kondensiert und fließt nach unten. Dazu wird das Rohr unterirdisch verlegt, wo die Temperatur auf natürliche Weise sinkt. Mit steigender Temperatur steigt auch die Temperatur und das getrocknete Gas gelangt in den Speicher.

Die zweite Möglichkeit ist eine Wassersperre. Nach dem Austritt gelangt das Gas in einen Behälter mit Wasser und wird dort von Verunreinigungen gereinigt. Diese Methode wird als einstufig bezeichnet, bei der Biogas sofort mit Wasser von allen flüchtigen Stoffen und Feuchtigkeit gereinigt wird.

Prinzip der Wasserdichtung

Mit welchen Anlagen wird Biogas erzeugt?

Wenn die Installation in der Nähe eines Bauernhofs geplant ist, wäre eine zusammenklappbare Struktur, die leicht an einen anderen Ort transportiert werden kann, die beste Option. Das Hauptelement der Anlage ist ein Bioreaktor, in den Rohstoffe gegossen werden und der Fermentationsprozess stattfindet. Große Unternehmen nutzen Panzer Volumen 50 Kubikmeter.

In privaten landwirtschaftlichen Betrieben werden unterirdische Reservoirs als Bioreaktoren gebaut. Sie werden aus Ziegeln in ein vorbereitetes Loch gelegt und mit Zement beschichtet. Beton erhöht die Sicherheit des Bauwerks und verhindert das Eindringen von Luft. Die Menge hängt davon ab, wie viel Rohstoff pro Tag von Haustieren gewonnen wird.

Auch zu Hause erfreuen sich Flächensysteme großer Beliebtheit. Auf Wunsch kann die Anlage im Gegensatz zu einem stationären Untergrundreaktor demontiert und an einen anderen Ort verlegt werden. Als Tanks werden Kunststoff-, Metall- oder Polyvinylchloridfässer verwendet.

Nach Art der Steuerung gibt es:

• automatische Stationen, in denen das Abfüllen und Abpumpen von Abfallrohstoffen ohne menschliches Eingreifen erfolgt;

• mechanisch, wobei der gesamte Prozess manuell gesteuert wird.

Mit einer Pumpe können Sie das Entleeren des Tanks erleichtern, in den der Abfall nach der Gärung fällt. Einige Handwerker verwenden Pumpen, um Gas aus Kissen (z. B. Autoschläuchen) in eine Aufbereitungsanlage zu pumpen.

Schema einer selbstgebauten Anlage zur Erzeugung von Biogas aus Gülle

Bevor Sie an Ihrem Standort eine Biogasanlage errichten, müssen Sie sich mit den potenziellen Gefahren vertraut machen, die zu einer Explosion des Reaktors führen können. Die Hauptbedingung ist die Abwesenheit von Sauerstoff.

Methan ist ein explosives Gas und kann sich entzünden, dazu muss es jedoch auf über 500 Grad erhitzt werden. Wenn sich Biogas mit Luft vermischt, entsteht ein Überdruck, der zum Bruch des Reaktors führt. Beton kann reißen und ist für eine weitere Verwendung nicht mehr geeignet.

Video: Biogas aus Vogelkot

Um zu verhindern, dass der Druck den Deckel abreißt, verwenden Sie ein Gegengewicht, eine Schutzdichtung zwischen Deckel und Tank. Der Behälter ist nicht vollständig gefüllt – das sollte zumindest der Fall sein 10 % Volumen zur Gasfreisetzung. Besser – 20 %.

Um also einen Bioreaktor mit sämtlichem Zubehör an Ihrem Standort zu bauen, müssen Sie Folgendes tun:

• Es ist gut, einen Ort so zu wählen, dass er abseits von Wohnhäusern liegt (man weiß nie).

• Berechnen Sie die geschätzte Menge an Mist, die Tiere täglich produzieren. Wie man zählt – lesen Sie unten.

• Entscheiden Sie, wo die Lade- und Entladerohre sowie ein Rohr zur Kondensation der Feuchtigkeit im entstehenden Gas verlegt werden sollen.

• Legen Sie den Standort des Fäkalientanks fest (standardmäßig Dünger).

• Graben Sie eine Grube basierend auf der Berechnung der Rohstoffmenge.

• Wählen Sie einen Behälter aus, der als Reservoir für den Mist dient, und installieren Sie ihn in der Grube. Wenn ein Betonreaktor geplant ist, wird der Boden der Grube mit Beton gefüllt, die Wände mit Ziegeln ausgekleidet und mit Betonmörtel verputzt. Danach müssen Sie ihm Zeit zum Trocknen geben.

• Bei der Verlegung des Tanks werden auch die Verbindungen zwischen Reaktor und Rohren abgedichtet.

• Rüsten Sie eine Luke zur Inspektion des Reaktors aus. Dazwischen liegt eine abgedichtete Dichtung.

Wenn das Klima kalt ist, sollten Sie vor dem Betonieren oder Einbau eines Kunststofftanks überlegen, wie dieser beheizt werden kann. Dies können Heizgeräte oder Bänder sein, die in der „Warm Floor“-Technologie verwendet werden.

Überprüfen Sie am Ende der Arbeiten den Reaktor auf Undichtigkeiten.

Berechnung der Gasmenge

Aus einer Tonne Gülle können etwa 100 Kubikmeter Gas gewonnen werden. Frage: Wie viel Abfall produzieren Haustiere pro Tag?

• Huhn – 165 g pro Tag;

• Kuh – 35 kg;

• Ziege – 1 kg;

• Pferd – 15 kg;

• Schafe – 1 kg;

• Schwein – 5 kg.

Multipliziert man diese Zahlen mit der Anzahl der Köpfe, erhält man die täglich zu verarbeitende Kotdosis.

Mehr Gas kommt von Kühen und Schweinen. Wenn man der Mischung energetisch leistungsstarke Pflanzen wie Mais, Rübenspitzen und Hirse hinzufügt, erhöht sich die Biogasmenge. Sumpfpflanzen und Algen haben großes Potenzial.

Am höchsten sind die Abfälle aus Fleischverarbeitungsbetrieben. Wenn es solche Farmen in der Nähe gibt, können wir zusammenarbeiten und einen Reaktor für alle installieren. Die Amortisationszeit eines Bioreaktors beträgt 1–2 Jahre.

Biomasseabfall nach der Gasproduktion

Nach der Verarbeitung von Gülle in einem Reaktor entsteht als Nebenprodukt Bioschlamm. Bei der anaeroben Verarbeitung von Abfällen lösen Bakterien etwa 30 % der organischen Substanz auf. Der Rest wird unverändert freigegeben.

Die flüssige Substanz ist ebenfalls ein Nebenprodukt der Methanfermentation und wird auch in der Landwirtschaft zur Wurzelfütterung verwendet.

Kohlendioxid ist eine Abfallfraktion, die Biogasproduzenten entfernen möchten. Aber wenn man es in Wasser auflöst, dann kann diese Flüssigkeit auch von Vorteil sein.

Vollständige Nutzung der Biogasanlagenprodukte

Um die bei der Gülleverarbeitung anfallenden Produkte vollständig nutzen zu können, ist die Instandhaltung eines Gewächshauses erforderlich. Erstens kann organischer Dünger für den ganzjährigen Gemüseanbau verwendet werden, dessen Ertrag stabil bleibt.

Zweitens wird Kohlendioxid als Wurzel- oder Blattdünger verwendet, und sein Ausstoß beträgt etwa 30 %. Pflanzen nehmen Kohlendioxid aus der Luft auf und wachsen gleichzeitig besser und gewinnen an grüner Masse. Wenn Sie sich an Spezialisten auf diesem Gebiet wenden, helfen diese Ihnen bei der Installation von Geräten, die Kohlendioxid von der flüssigen Form in eine flüchtige Substanz umwandeln.

Video: Biogas in 2 Tagen

Tatsache ist, dass für die Aufrechterhaltung einer Viehhaltung viele Energieressourcen benötigt werden, insbesondere im Sommer, wenn keine Heizung des Stalls oder Schweinestalls erforderlich ist.

Daher wird empfohlen, sich einer weiteren gewinnbringenden Tätigkeit zu widmen – einem umweltfreundlichen Gewächshaus. Restliche Produkte können in Kühlräumen gelagert werden – bei gleichem Energieaufwand. Kühlgeräte oder andere Geräte können mit Strom betrieben werden, der von einer Gasbatterie erzeugt wird.

Verwendung als Dünger

Neben der Gasproduktion ist der Bioreaktor auch deshalb nützlich, weil der Abfall als wertvoller Dünger genutzt wird, der nahezu den gesamten Stickstoff und Phosphate zurückhält. Wenn dem Boden Gülle zugesetzt wird, gehen 30–40 % des Stickstoffs unwiederbringlich verloren.

Um den Verlust von Stickstoffstoffen zu reduzieren, werden dem Boden frische Exkremente zugesetzt, das freigesetzte Methan schädigt dann jedoch das Wurzelsystem der Pflanzen. Nach der Verarbeitung der Gülle wird das Methan für den Eigenbedarf genutzt und alle Nährstoffe bleiben erhalten.

Nach der Fermentation gehen Kalium und Phosphor in eine chelatisierte Form über, die zu 90 % von den Pflanzen aufgenommen wird. Wenn man es allgemein betrachtet, dann kann 1 Tonne fermentierter Mist 70 - 80 Tonnen gewöhnlichen Tierkot ersetzen.

Durch die anaerobe Verarbeitung bleibt der gesamte im Mist vorhandene Stickstoff erhalten und wird in Ammoniumform umgewandelt, was den Ertrag jeder Kultur um 20 % steigert.

Dieser Stoff ist für das Wurzelsystem ungefährlich und kann 2 Wochen vor dem Pflanzen von Pflanzen im Freiland ausgebracht werden, damit die organische Substanz Zeit hat, von aeroben Bodenmikroorganismen verarbeitet zu werden.

Vor der Verwendung wird der Biodünger mit Wasser verdünnt. im Verhältnis 1:60. Hierfür eignen sich sowohl trockene als auch flüssige Fraktionen, die nach der Vergärung ebenfalls in den Abfallrohstofftank gelangen.

Pro Hektar benötigen Sie 700 bis 1.000 kg/l unverdünnten Dünger. Wenn man bedenkt, dass aus einem Kubikmeter Reaktorfläche bis zu 40 kg Düngemittel pro Tag gewonnen werden, können Sie in einem Monat nicht nur Ihr eigenes Grundstück, sondern auch das Ihres Nachbarn durch den Verkauf von organischem Material versorgen.

Welche Nährstoffe können nach der Gülleverarbeitung gewonnen werden?

Der Hauptwert von fermentiertem Mist als Düngemittel ist das Vorhandensein von Huminsäuren, die wie eine Hülle Kalium- und Phosphorionen zurückhalten. Durch die Oxidation an der Luft während der Langzeitlagerung verlieren Mikroelemente ihre vorteilhaften Eigenschaften, während sie bei der anaeroben Verarbeitung im Gegenteil an Stärke gewinnen.

Humate wirken sich positiv auf die physikalische und chemische Zusammensetzung des Bodens aus. Durch die Zugabe organischer Substanz werden selbst schwerste Böden feuchtigkeitsdurchlässiger. Darüber hinaus bietet organisches Material Nahrung für Bodenbakterien. Sie verarbeiten die nicht von Anaerobiern gefressenen Rückstände weiter und setzen Huminsäuren frei. Durch diesen Prozess erhalten Pflanzen Nährstoffe, die vollständig absorbiert werden.

Zusätzlich zu den Hauptbestandteilen Stickstoff, Kalium und Phosphor enthält der Biodünger Mikroelemente. Ihre Menge hängt jedoch vom Ausgangsmaterial ab – pflanzlicher oder tierischer Herkunft.

Methoden zur Schlammlagerung

Am besten lagert man vergorenen Mist trocken. Dies erleichtert das Verpacken und Transportieren. Die Trockensubstanz verliert weniger nützliche Eigenschaften und kann verschlossen gelagert werden. Obwohl sich dieser Dünger im Laufe eines Jahres überhaupt nicht verschlechtert, muss er anschließend in einem Beutel oder Behälter verschlossen werden.

Flüssige Formen müssen in geschlossenen Behältern mit dicht schließendem Deckel aufbewahrt werden, um ein Austreten von Stickstoff zu verhindern.

Das Hauptproblem der Biodüngerhersteller ist die Vermarktung im Winter, wenn die Pflanzen ruhen. Auf dem Weltmarkt schwanken die Kosten für Düngemittel dieser Qualität um 130 US-Dollar pro Tonne. Wenn Sie eine Linie zur Verpackung von Konzentraten einrichten, können Sie Ihren Reaktor innerhalb von zwei Jahren bezahlen.

Hat Ihnen der Artikel gefallen? Teile mit deinen Freunden:

Hallo, liebe Leser! Ich bin der Schöpfer des Fertilizers.NET-Projekts. Ich freue mich, jeden von Ihnen auf seinen Seiten zu sehen. Ich hoffe, dass die Informationen aus dem Artikel hilfreich waren. Immer offen für Kommunikation – Kommentare, Vorschläge, was Sie sonst noch auf der Seite sehen möchten und sogar Kritik, Sie können mir auf VKontakte, Instagram oder Facebook schreiben (runde Symbole unten). Frieden und Glück für alle! 🙂

Es könnte Sie auch interessieren, Folgendes zu lesen:

Kleine Installationen können auch zu Hause installiert werden. Nebenbei möchte ich sagen, dass die Herstellung von Biogas mit eigenen Händen keine neue Erfindung ist. Schon in der Antike wurde in China aktiv Biogas zu Hause produziert. Dieses Land ist nach wie vor führend bei der Anzahl der Biogasanlagen. Aber hier wie man mit eigenen Händen eine Biogasanlage baut, was dafür benötigt wird, wie viel es kosten wird – das alles werde ich versuchen, Ihnen in diesem und den folgenden Artikeln zu erzählen.

Vorläufige Berechnung einer Biogasanlage

Bevor Sie mit dem Kauf oder der eigenständigen Montage einer Biogasanlage beginnen, müssen Sie die Verfügbarkeit der Rohstoffe, deren Art, Qualität und die Möglichkeit einer unterbrechungsfreien Versorgung ausreichend beurteilen. Nicht jeder Rohstoff ist für die Biogasproduktion geeignet. Ungeeignete Rohstoffe:

• Rohstoffe mit hohem Ligningehalt;
• Rohstoffe, die Sägemehl von Nadelbäumen enthalten (mit Harzanteil)
• mit einer Luftfeuchtigkeit über 94 %
• verrottender Mist sowie Rohstoffe, die Schimmel oder synthetische Reinigungsmittel enthalten.

Wenn der Rohstoff für die Verarbeitung geeignet ist, können Sie mit der Bestimmung des Volumens des Bioreaktors beginnen. Das Gesamtvolumen der Rohstoffe für den mesophilen Modus (Biomassetemperatur liegt zwischen 25 und 40 Grad, der gebräuchlichste Modus) überschreitet nicht 2/3 des Reaktorvolumens. Die Tagesdosis beträgt nicht mehr als 10 % der gesamten geladenen Rohstoffe.

Jeder Rohstoff zeichnet sich durch drei wichtige Parameter aus:

• Dichte;
• Aschegehalt;
• Feuchtigkeit.

Die letzten beiden Parameter werden aus statistischen Tabellen ermittelt. Das Rohmaterial wird mit Wasser verdünnt, um eine Luftfeuchtigkeit von 80–92 % zu erreichen. Das Verhältnis der Wasser- und Rohstoffmenge kann zwischen 1:3 und 2:1 variieren. Dies geschieht, um dem Untergrund die erforderliche Fließfähigkeit zu verleihen. Diese. um den Durchgang des Substrats durch die Rohre und die Möglichkeit seiner Durchmischung zu gewährleisten. Bei kleinen Biogasanlagen kann die Dichte des Substrats mit der Dichte des Wassers gleichgesetzt werden.

Versuchen wir anhand eines Beispiels das Volumen des Reaktors zu bestimmen.

Nehmen wir an, auf einem Bauernhof gibt es 10 Rinder, 20 Schweine und 35 Hühner. Pro Tag fallen folgende Exkremente an: 55 kg von 1 Rind, 4,5 kg von 1 Schwein und 0,17 kg von Huhn. Das Volumen des täglichen Abfalls beträgt: 10x55+20x4,5+0,17x35 = 550+90+5,95 =645,95 kg. Runden wir auf 646 kg auf. Der Feuchtigkeitsgehalt von Schweine- und Rinderkot beträgt 86 %, der von Hühnermist 75 %. Um einen Feuchtigkeitsgehalt von 85 % im Hühnermist zu erreichen, müssen Sie 3,9 Liter Wasser (ca. 4 kg) hinzufügen.

Es stellt sich heraus, dass die tägliche Rohmaterialdosis etwa 650 kg betragen wird. Volle Reaktorlast: OS=10x0,65=6,5 Tonnen und Reaktorvolumen OR=1,5x6,5=9,75 m³. Diese. Wir benötigen einen Reaktor mit einem Volumen von 10 m³.

Berechnung des Biogasertrags

Tabelle zur Berechnung der Biogasausbeute je nach Rohstoffart.

Rohstofftyp	Gasausstoß, m³ pro 1 kg Trockenmasse	Gasausstoß m³ pro 1 Tonne bei Luftfeuchtigkeit 85 %
Rindermist	0,25-0,34	38-51,5
Schweinemist	0,34-0,58	51,5-88
Vogelkot	0,31-0,62	47-94
Pferdemist	0,2-0,3	30,3-45,5
Schafmist	0,3-0,62	45,5-94

Nehmen wir das gleiche Beispiel, multiplizieren wir das Gewicht jeder Rohstoffart mit den entsprechenden Tabellendaten und summieren alle drei Komponenten, erhalten wir eine Biogasausbeute von ca. 27-36,5 m³ pro Tag.

Um eine Vorstellung von der benötigten Biogasmenge zu bekommen, gehe ich davon aus, dass eine durchschnittliche 4-köpfige Familie 1,8-3,6 m³ zum Kochen benötigt. Zur Beheizung eines Raumes von 100 m² – 20 m³ Biogas pro Tag.

Reaktorinstallation und -fertigung

Als Reaktor kann ein Metalltank, ein Kunststoffbehälter verwendet oder aus Ziegeln oder Beton gebaut werden. Einige Quellen sagen, dass die bevorzugte Form ein Zylinder ist, aber in quadratischen Strukturen aus Stein oder Ziegeln bilden sich aufgrund des Drucks der Rohstoffe Risse. Unabhängig von Form, Material und Einbauort muss der Reaktor:

• wasser- und gasdicht sein. Im Reaktor darf es nicht zu einer Vermischung von Luft und Gas kommen. Zwischen Deckel und Gehäuse muss eine Dichtung aus dichtem Material vorhanden sein;
• wärmeisoliert sein;
• allen Belastungen standhalten (Gasdruck, Gewicht etc.);
• über eine Luke zur Durchführung von Reparaturarbeiten verfügen.

Die Installation und Auswahl der Reaktorform erfolgt individuell für jeden Betrieb.

Thema Fertigung DIY-Biogasanlage sehr umfangreich. Deshalb werde ich mich in diesem Artikel darauf konzentrieren. Im nächsten Artikel werden wir über die Auswahl der übrigen Elemente einer Biogasanlage, die Preise und den Ort, an dem sie gekauft werden kann, sprechen.

Sie können selbst zu Hause eine günstige Energiequelle erhalten – Sie müssen lediglich eine Biogasanlage aufbauen. Wenn Sie das Funktionsprinzip und den Aufbau verstehen, ist dies nicht schwer. Das dabei erzeugte Gemisch enthält eine große Menge Methan (abhängig vom eingesetzten Rohstoff bis zu 70 %) und bietet daher ein breites Anwendungsspektrum.

Das Nachfüllen von gasbetriebenen Autoflaschen als Brennstoff für Heizkessel ist keine vollständige Liste aller Einsatzmöglichkeiten des fertigen Produkts. In unserer Geschichte geht es darum, wie man mit eigenen Händen eine Biogasanlage installiert.

Es gibt verschiedene Ausführungen des Geräts. Bei der Auswahl einer bestimmten technischen Lösung müssen Sie verstehen, wie geeignet diese Installation für die örtlichen Gegebenheiten ist. Dies ist das Hauptkriterium für die Beurteilung der Machbarkeit der Installation. Außerdem haben Sie Ihre eigenen Fähigkeiten, das heißt, welche Art von Rohstoffen und in welcher Menge Sie verwenden können, was Sie mit Ihren eigenen Händen tun können.

Biogas entsteht durch die Zersetzung organischer Stoffe, sein „Ertrag“ (in volumetrischen Maßstäben) und damit die Effizienz der Anlage hängt jedoch davon ab, was genau in die Anlage geladen wird. Die Tabelle enthält relevante Informationen (Richtdaten), die bei der Auswahl einer bestimmten technischen Lösung hilfreich sind. Einige erläuternde Grafiken wären ebenfalls nützlich.

Gestaltungsmöglichkeiten

Mit manueller Beladung der Rohstoffe, ohne Erhitzen und Rühren

Für den Hausgebrauch gilt dieses Modell als das bequemste. Bei einer Reaktorkapazität von 1 bis 10 m³ werden täglich etwa 50–220 kg Gülle benötigt. Hiervon müssen Sie bei der Entscheidung über die Größe des Behälters ausgehen.

Die Installation erfolgt im Boden und erfordert daher eine kleine Grube. Ein Standort auf dem Gelände wird entsprechend seiner berechneten Abmessungen ausgewählt. Der Aufbau und Zweck aller Elemente der Schaltung ist nicht schwer zu verstehen.

Installationsfunktion

Nach der Installation des Reaktors vor Ort ist es notwendig, dessen Dichtheit zu überprüfen. Anschließend muss das Metall gestrichen (vorzugsweise mit einer frostbeständigen Masse) und isoliert werden.

• Die Entfernung des Abfalls erfolgt auf natürliche Weise – entweder während des Zugabevorgangs einer neuen Portion oder wenn bei geschlossenem Ventil ein Gasüberschuss im Reaktor vorhanden ist. Daher sollte das Fassungsvermögen des Abfallsammelbehälters nicht geringer sein als das des Arbeitsbehälters.
• Trotz der Einfachheit des Geräts und der Attraktivität für die Selbstmontage ist diese Installationsmöglichkeit aufgrund der Tatsache, dass kein Mischen und Erhitzen der Masse vorgesehen ist, für den Betrieb in Regionen mit mildem Klima, also hauptsächlich, ratsam im Süden Russlands. Obwohl diese Konstruktion bei hoher Wärmedämmung bei tiefen Grundwasserschichten durchaus für die Mittelzone geeignet ist.

Ohne Erhitzen, aber unter Rühren

Fast das Gleiche, nur eine kleine Modifikation, die die Leistung der Anlage deutlich steigert.

Wie erstelle ich einen Mechanismus? Für jemanden, der es zum Beispiel selbst zusammengebaut hat, ist das kein Problem. Im Reaktor muss eine Welle mit Schaufeln montiert werden. Daher ist der Einbau von Stützlagern erforderlich. Es empfiehlt sich, eine Kette als Übertragungsglied zwischen der Welle und dem Hebel zu verwenden.

Mit Ausnahme der nördlichen Regionen kann die Biogasanlage in fast allen Regionen betrieben werden. Im Gegensatz zum Vorgängermodell ist jedoch Aufsicht erforderlich.

Rühren + Erhitzen

Die thermische Einwirkung auf die Biomasse erhöht die Intensität der darin ablaufenden Zersetzungs- und Fermentationsprozesse. Die Biogasanlage ist vielseitiger einsetzbar, da sie in zwei Modi betrieben werden kann – mesophil und thermophil, also im Temperaturbereich (ungefähr) 25 – 65 °C (siehe Grafiken oben).

Im obigen Diagramm wird der Kessel mit dem entstehenden Gas betrieben, obwohl dies nicht die einzige Option ist. Die Erwärmung von Biomasse kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, je nachdem, wie es für den Eigentümer bequemer ist, dies zu organisieren.

Automatisierte Optionen

Der Unterschied zwischen diesem Schema besteht darin, dass es mit der Installation verbunden ist. Dadurch können Sie Gasreserven ansammeln, anstatt es sofort für den vorgesehenen Zweck zu verwenden. Die Benutzerfreundlichkeit liegt auch darin begründet, dass nahezu jedes Temperaturregime für eine intensive Fermentation geeignet ist.

Diese Installation ist noch produktiver. Es ist in der Lage, bei einem ähnlichen Reaktorvolumen bis zu 1,3 Tonnen Rohstoffe pro Tag zu verarbeiten. Laden, Mischen – dafür ist die Pneumatik verantwortlich. Über den Auslasskanal können Abfälle entweder zur kurzfristigen Lagerung in einen Bunker oder zur sofortigen Entsorgung in mobile Container abtransportiert werden. Zum Beispiel zum Düngen von Feldern.

Diese Biogasanlagenvarianten sind für den Hausgebrauch kaum geeignet. Ihre Installation, insbesondere mit eigenen Händen, ist viel schwieriger. Aber für einen kleinen Bauernhof ist es eine gute Lösung.

Mechanisierte Biogasanlage

Der Unterschied zu den Vorgängermodellen besteht im zusätzlichen Tank, in dem die Voraufbereitung der Rohstoffmasse erfolgt.

Komprimiertes Biogas wird in den Einfülltrichter und dann in den Reaktor geleitet. Es wird auch zum Heizen verwendet.

Das Einzige, was beim Zusammenbau einer der Anlagen mit eigenen Händen erforderlich ist, sind genaue technische Berechnungen. Möglicherweise müssen Sie einen Spezialisten konsultieren. Ansonsten ist alles ganz einfach. Wenn sich mindestens einer der Leser für eine Biogasanlage interessiert und diese selbst installiert, dann hat der Autor nicht umsonst an diesem Artikel gearbeitet. Viel Glück!

Hier in Serbien und in ganz Europa wollen die Menschen nicht von Energie- und Gasunternehmen abhängig sein und streben daher nach dem Kauf alternativer Energiequellen. Ob Solaranlagen, thermische Kollektoren oder Biogasanlagen.

Ich habe in meiner Zeitschrift bereits einmal über industrielle Biogasanlagen gesprochen, jetzt handelt meine Geschichte von einer selbstgebauten Anlage, die Gas für Ihr Haus oder Ihre Hütte produzieren kann. Das Funktionsprinzip ist aus der Abbildung ersichtlich. Ich werde nur einige Erklärungen abgeben und Ihnen den Zweck einiger Elemente erläutern.

Für die Installation benötigen Sie:

*Zwei Plastikfässer mit je 200 Litern (in Serbien wird Kohl in solchen Fässern gesalzen), es können aber auch Metallfässer für Dieselkraftstoff vorhanden sein.

* Fünf Adapterstücke zur Verbindung von Elementen mit einem Schlauch mit einer Dicke von mindestens 13 mm.

* Kunststoffschlauch (Länge je nach Installationsbedarf).

* Plastik eimer.

* Kunststoffkanister 3 - 5 Liter (für Autoöl mit Schraubverschluss) für das Notventil.

* Zwei Kunststoffrohre mit einem Durchmesser von 5 cm.

Element 1 – im Bild BIO-Gasgenerator

Es besteht aus: einem verschlossenen Fass, zwei Kunststoffrohren und einem Auslaufstutzen für Biogas.

Im Generator zersetzt sich die organische Masse im Zerfallsprozess und setzt dabei 60 % Methan und 40 % SO2 frei.

Durch das erste Kunststoffrohr mit Trichter wird fein zerkleinerter Biomasseabfall eingefüllt und mit Wasser im Verhältnis 10 % Biomasse und 90 % Regenwasser (weiches Wasser) vermischt.

Es wäre gut, wenn wir auch eine natürliche Mischung aus frischem Mist von Kühen, Schweinen und Geflügel hinzufügen könnten und so Mikroorganismen einbringen könnten, von denen die Produktion von Biogas abhängt. Gelingt das nicht, können Sie etwas Schlamm aus einem Fluss oder Teich hinzufügen, um den Vorgang zu beschleunigen.

Der Prozess dauert etwa 3 Wochen, bis sich das Gas bildet. Sie werden schon früh bemerken, dass Gas freigesetzt wird, aber seien Sie sich bewusst, dass es sich um SO2 handelt – Kohlendioxid, das nicht brennbar ist. Erst nach Ablauf von 3 Wochen kommt es zur Bildung von Methan – Biogas.

Mit der Zeit bildet sich am Boden des Behälters ein Rückstand, der sich hervorragend als natürlicher Dünger für Gemüse im Garten eignet.

Die ideale Temperatur liegt zwischen 12 und 36 Grad. Schützen Sie das Fass vor direkter Sonneneinstrahlung im Schatten und im Winter vor dem Einfrieren. Bedenken Sie, dass es sich um ein „lebendes“ Fass handelt, das heißt, es enthält Milliarden von Mikroorganismen, die am Prozess der Biomassezersetzung beteiligt sind.

Wenn Sie den BIO-Gasgenerator „überkochen“ oder „einfrieren“, verschwinden die Mikroorganismen, sodass der gesamte Prozess von vorne beginnen muss.

Element 2 in der Abbildung ist ein Behälter zum Sammeln von Biogas und eine Wassersperre

Es besteht aus einem offenen Kunststofffass, einem Eimer und zwei Beschlägen (Ventil) für Gasfluss und Gewicht (Etikett).

In diesem Behälter – einem 200-Liter-Fass – wird Gas gesammelt, wie in der Abbildung dargestellt. Bietet eine einfache und flexible Lösung ohne Gasverschwendung. Darüber hinaus fungiert Wasser auch als Filter und reinigt Methan von Verunreinigungen.

Beachten Sie, dass das Gas den Wasserbehälter angehoben hat. Dies zeigt die Menge des gesammelten Gases an.

Das Gewicht des Gewichts trägt dazu bei, dass der Gasdruck ausreichend ist, der dann zum Notventil, Element Nr. 4, geleitet wird.

Bewahren Sie diesen Behälter mit Wasser gefüllt und vor Frost geschützt auf.

Element 3 – Brenner

Element 4 – Notventil

Das Notventil besteht aus einem Wasserkanister aus Kunststoff mit Schraubverschluss und zwei Adaptern.

Leere Ölkanister für ein Auto sind eine gute Improvisation.

Das Sicherheitsventil ist so konzipiert, dass es die Flamme abfängt, um den umgekehrten Effekt zu stoppen. Das Notventil befindet sich zwischen Element 3 – dem Brenner und dem Gassammelbehälter, Element 2.

Es ist unbedingt erforderlich, ein Notventil zu installieren, um zu verhindern, dass sich der Gasbehälter entzündet und es zu einem Unfall oder einer Explosion kommt.

Landwirte stehen jedes Jahr vor dem Problem der Mistentsorgung. Die erheblichen Mittel, die für die Organisation seiner Entfernung und Beerdigung erforderlich waren, werden verschwendet. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, nicht nur Geld zu sparen, sondern dieses Naturprodukt auch zu Ihrem Vorteil zu nutzen.

Sparsame Eigentümer setzen seit langem auf die Ökotechnologie, die es ermöglicht, aus Gülle Biogas zu gewinnen und das Ergebnis als Brennstoff zu nutzen.

Daher werden wir in unserem Material über die Technologie zur Herstellung von Biogas sprechen und auch darüber, wie man eine Bioenergieanlage baut.

Ermittlung des benötigten Volumens

Das Volumen des Reaktors wird anhand der täglich auf dem Betrieb anfallenden Güllemenge bestimmt. Außerdem müssen die Art des Rohstoffs, die Temperatur und die Fermentationszeit berücksichtigt werden. Damit die Anlage voll funktionsfähig ist, ist der Behälter zu 85-90 % des Volumens gefüllt, mindestens 10 % müssen frei bleiben, damit Gas entweichen kann.

Der Prozess der Zersetzung organischer Stoffe in einer mesophilen Anlage bei einer Durchschnittstemperatur von 35 Grad dauert 12 Tage, danach werden die fermentierten Rückstände entfernt und der Reaktor mit einer neuen Portion Substrat gefüllt. Da Abfälle vor der Einleitung in den Reaktor bis zu 90 % mit Wasser verdünnt werden, muss bei der Ermittlung der Tagesbelastung auch die Flüssigkeitsmenge berücksichtigt werden.

Basierend auf den angegebenen Indikatoren entspricht das Volumen des Reaktors der täglichen Menge an vorbereitetem Substrat (Gülle mit Wasser), multipliziert mit 12 (die Zeit, die für den Abbau der Biomasse benötigt wird) und erhöht sich um 10 % (freies Volumen des Behälters).

Bau einer unterirdischen Struktur

Lassen Sie uns nun über die einfachste Installation sprechen, die es Ihnen ermöglicht, sie zu den niedrigsten Kosten zu erhalten. Erwägen Sie den Bau eines unterirdischen Systems. Um es herzustellen, müssen Sie ein Loch graben, dessen Boden und Wände mit verstärktem Blähtonbeton gefüllt werden.

Auf gegenüberliegenden Seiten der Kammer befinden sich Ein- und Auslassöffnungen, an denen schräge Rohre zur Zufuhr des Substrats und zum Abpumpen der Abfallmasse angebracht sind.

Das Auslassrohr mit einem Durchmesser von ca. 7 cm sollte fast ganz unten im Bunker liegen, sein anderes Ende ist in einem rechteckigen Ausgleichsbehälter montiert, in den der Abfall gepumpt wird. Die Rohrleitung zur Zufuhr des Substrats befindet sich etwa 50 cm vom Boden entfernt und hat einen Durchmesser von 25–35 cm. Der obere Teil der Rohrleitung mündet in das Fach zur Aufnahme der Rohstoffe.

Der Reaktor muss vollständig abgedichtet sein. Um das Eindringen von Luft auszuschließen, muss der Behälter mit einer Schicht Bitumenabdichtung abgedeckt werden

Der obere Teil des Bunkers ist ein Gasbehälter, der kuppel- oder kegelförmig ist. Es besteht aus Blech oder Dacheisen. Sie können die Struktur auch mit Mauerwerk abschließen, das dann mit Stahlgewebe abgedeckt und verputzt wird. Sie müssen oben auf dem Gastank eine versiegelte Luke anbringen, die durch die Wasserdichtung führende Gasleitung entfernen und ein Ventil installieren, um den Gasdruck zu entlasten.

Um das Substrat zu mischen, können Sie die Anlage mit einem Entwässerungssystem nach dem Sprudelprinzip ausstatten. Befestigen Sie dazu Kunststoffrohre vertikal im Inneren der Struktur, sodass ihre Oberkante über der Untergrundschicht liegt. Machen Sie viele Löcher hinein. Unter Druck stehendes Gas sinkt nach unten und beim Aufsteigen vermischen Gasblasen die Biomasse im Behälter.

Wenn Sie keinen Betonbunker bauen möchten, können Sie einen fertigen PVC-Container kaufen. Um die Wärme zu bewahren, muss es von einer Wärmedämmschicht – Polystyrolschaum – umgeben sein. Der Boden der Grube ist mit einer 10 cm dicken Schicht Stahlbeton gefüllt. Tanks aus Polyvinylchlorid können verwendet werden, wenn das Reaktorvolumen 3 m3 nicht überschreitet.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Wie Sie die einfachste Installation aus einem gewöhnlichen Fass durchführen, erfahren Sie im Video:

Der einfachste Reaktor kann aus verfügbaren Materialien in wenigen Tagen mit eigenen Händen hergestellt werden. Wenn der Betrieb groß ist, kaufen Sie am besten eine fertige Anlage oder wenden Sie sich an Spezialisten.