Biogasanlage für ein Privathaus: Empfehlungen für die Organisation von hausgemachten

Ein kluger Besitzer träumt von billiger Energie, effizienter Abfallwirtschaft und Dünger. Eine Biogasanlage zum Selbermachen ist eine kostengünstige Möglichkeit, Ihre Träume zu verwirklichen.

Die Selbstmontage solcher Geräte kostet einen angemessenen Preis, und das erzeugte Gas ist eine gute Hilfe im Haushalt: Es kann zum Kochen, Heizen des Hauses und für andere Zwecke verwendet werden.

Versuchen wir, die Besonderheiten dieses Geräts sowie seine Vor- und Nachteile zu verstehen. Und auch, ob es möglich ist, eine Biogasanlage unabhängig zu bauen und ob sie effektiv sein wird.

Die Besonderheiten der Biogaserzeugung

Biogas entsteht durch Fermentation eines biologischen Substrats. Es wird durch Hydrolyse, Säure und Methan bildende Bakterien zersetzt. Eine Mischung von Gasen, die von Bakterien produziert werden, ist brennbar, weil enthält einen großen Prozentsatz an Methan.

In seinen Eigenschaften unterscheidet es sich praktisch nicht von Erdgas, das für industrielle und häusliche Zwecke verwendet wird.

Auf Wunsch kann jeder Hausbesitzer eine Biogasanlage für die industrielle Produktion erwerben, diese ist jedoch teuer und die Investition zahlt sich innerhalb von 7 bis 10 Jahren aus. Daher ist es sinnvoll, Anstrengungen zu unternehmen und einen Bioreaktor mit eigenen Händen herzustellen

Biogas ist ein umweltfreundlicher Kraftstoff, und die Technologie für seine Herstellung hat keine besonderen Auswirkungen auf die Umwelt. Darüber hinaus werden Abfälle, die entsorgt werden müssen, als Rohstoffe für Biogas verwendet.

Sie werden in einen Bioreaktor gegeben, in dem die Verarbeitung stattfindet:

• Biomasse ist seit einiger Zeit Bakterien ausgesetzt. Die Fermentationszeit hängt vom Volumen der Rohstoffe ab;
• Durch die Aktivität anaerober Bakterien wird ein brennbares Gasgemisch freigesetzt, das Methan (60%), Kohlendioxid (35%) und einige andere Gase (5%) enthält. Während der Fermentation in kleinen Mengen wird auch potenziell gefährlicher Schwefelwasserstoff freigesetzt.Es ist giftig, daher ist es für Menschen höchst unerwünscht, ihm ausgesetzt zu sein.
• Das Gasgemisch aus dem Bioreaktor wird gereinigt und gelangt in den Gastank, wo es bis zur bestimmungsgemäßen Verwendung gelagert wird.
• Gas aus einem Gastank kann wie Erdgas verwendet werden. Er geht zu Haushaltsgeräten - Gasherden, Heizkesseln usw.;
• verfallene Biomasse muss regelmäßig aus dem Fermenter entfernt werden. Dies ist eine zusätzliche Arbeit, aber der Aufwand zahlt sich aus. Nach der Gärung verwandeln sich die Rohstoffe in hochwertigen Dünger, der auf Feldern und in Gärten verwendet wird.

Eine Biogasanlage ist für den Eigentümer eines Privathauses nur dann von Vorteil, wenn er ständigen Zugang zu Abfällen aus Tierfarmen hat. Im Durchschnitt ab 1 Kubikmeter. Substrat kann 70-80 Kubikmeter erhalten werden. Biogas, aber die Gasproduktion ist ungleichmäßig und hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich Biomassetemperatur. Dies erschwert die Berechnungen.

Biogasanlagen sind ideal für Landwirte. Tierische Abfälle können genug Gas für die ordnungsgemäße Beheizung von Wohngebäuden und Wirtschaftsgebäuden liefern

Damit der Gasproduktionsprozess stabil und kontinuierlich ist, ist es am besten, mehrere Biogasanlagen zu bauen und das Substrat mit einem Zeitunterschied in die Fermenter zu legen. Solche Anlagen arbeiten parallel und die Rohstoffe werden nacheinander in sie geladen.

Dies stellt eine konstante Gasproduktion sicher, so dass diese kontinuierlich an Haushaltsgeräte geliefert werden kann.

Idealerweise sollte der Bioreaktor erwärmt werden. Alle 10 Grad Hitze verdoppelt die Gasproduktion. Obwohl die Anordnung der Heizung Investitionen erfordert, zahlt sie sich mit einer höheren Effizienz des Entwurfs aus

Hausgemacht Biogasanlagen, aus improvisierten Materialien zusammengesetzt, ist viel billiger als industrielle Produktionsanlagen. Ihre Wirksamkeit ist geringer, stimmt jedoch mit den investierten Mitteln überein. Wenn Sie Zugang zu Gülle haben und Ihre eigenen Anstrengungen für die Montage und Wartung der Struktur unternehmen möchten, ist dies sehr vorteilhaft.

Vor- und Nachteile des Systems

Biogasanlagen haben viele Vorteile, aber es gibt genügend Mängel. Bevor mit der Planung und dem Bau begonnen wird, sollte alles gewogen werden:

• Abfallentsorgung. Dank der Biogasanlage können Sie den maximalen Nutzen aus dem Müll ziehen, der noch entsorgt werden müsste. Diese Entsorgung ist weniger umweltgefährdend als die Deponierung.
• Erneuerbarkeit von Rohstoffen. Biomasse ist weder Kohle noch Erdgas, deren Gewinnung die Ressourcenreserven erschöpft. In der Landwirtschaft erscheinen ständig Rohstoffe.
• Relativ geringe Menge an CO2. Beim Empfang von Gas wird die Umwelt nicht verschmutzt, aber wenn es verwendet wird, wird eine kleine Menge Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Es ist nicht gefährlich und kann die Umwelt nicht kritisch verändern, weil Pflanzen absorbieren es während des Wachstums.
• Mäßige Schwefelfreisetzung. Wenn Biogas verbrannt wird, gelangt eine kleine Menge Schwefel in die Atmosphäre. Dies ist ein negatives Phänomen, dessen Ausmaß jedoch im Vergleich bekannt ist: Beim Verbrennen von Erdgas ist die Umweltverschmutzung durch Schwefeloxide viel größer.
• Stabile Arbeit. Die Biogaserzeugung ist stabiler als die Arbeit Sonnenkollektoren oder Windmühlen. Wenn die Energie von Sonne und Wind nicht kontrolliert werden kann, hängen Biogasanlagen von menschlicher Aktivität ab.
• Sie können mehrere Einstellungen verwenden. Gas ist immer ein Risiko. Um mögliche Schäden im Falle eines Unfalls zu verringern, können mehrere Biogasanlagen auf dem gesamten Gelände verteilt werden. Wenn Sie ein System aus mehreren Fermentern richtig konstruieren und zusammenbauen, arbeitet es stabiler als ein großer Bioreaktor.
• Vorteile für die Landwirtschaft. Um Biomasse zu erhalten, werden bestimmte Pflanzenarten gepflanzt. Sie können diejenigen auswählen, die den Zustand des Bodens verbessern.Zum Beispiel reduziert Sorghum die Bodenerosion und verbessert seine Qualität.

Biogas hat seine Nachteile. Obwohl es ein relativ sauberer Kraftstoff ist, verschmutzt er dennoch die Atmosphäre. Es kann auch Probleme bei der Versorgung mit pflanzlicher Biomasse geben.

Unverantwortliche Pflanzenbesitzer beschaffen es oft so, dass sie das Land entwässern und das ökologische Gleichgewicht stören.

Berechnung der Rentabilität der Anlage

Kuhdung wird üblicherweise als Rohstoff für die Biogaserzeugung verwendet. Eine erwachsene Kuh kann ihm genug geben, um 1,5 Kubikmeter zu liefern. Kraftstoff; Schwein - 0,2 Kubikmeter; Huhn oder Krabbeln (abhängig vom Körpergewicht) - 0,01-0,02 cbm. Um zu verstehen, ob es viel oder wenig ist, kann man es mit bekannteren Arten von Ressourcen vergleichen.

1 cbm Biogas liefert die gleiche Menge an Wärmeenergie wie:

• Brennholz - 3,5 kg;
• Kohle - 1-2 kg;
• Strom - 9-10 kW / h.

Wenn Sie das ungefähre Gewicht der in den kommenden Jahren verfügbaren landwirtschaftlichen Abfälle und den Energiebedarf kennen, können Sie die Rentabilität einer Biogasanlage berechnen.

Einer der Hauptnachteile der Biogaserzeugung ist der Geruch. Die Möglichkeit, kleine Komposthaufen zu verwenden, ist ein großes Plus, aber Sie müssen die Unannehmlichkeiten ertragen und den Prozess sorgfältig kontrollieren, um die Ausbreitung von Krankheitserregern nicht zu provozieren

Zum Verlegen im Bioreaktor wird ein Substrat hergestellt, das mehrere Komponenten in folgenden Anteilen enthält:

• Gülle (beste Kuh oder Schweinefleisch) - 1,5 t;
• organischer Abfall (es können verfallene Blätter oder andere Bestandteile pflanzlichen Ursprungs sein) - 3,5 t;
• auf 35 Grad Wasser erhitzt (Die Menge an warmem Wasser wird so berechnet, dass seine Masse 65-75% der Gesamtmenge an organischer Substanz beträgt.)

Die Berechnung des Substrats erfolgt für ein Lesezeichen für sechs Monate, basierend auf einem moderaten Gasverbrauch. Nach ca. 10-15 Tagen liefert der Fermentationsprozess die ersten Ergebnisse: Gas tritt in kleinen Mengen auf und beginnt, den Speicher zu füllen. Nach 30 Tagen können Sie mit einer vollen Kraftstoffproduktion rechnen.

Anlagen zur Erzeugung von Biogas sind in unserem Land noch nicht besonders verbreitet. Dies ist hauptsächlich auf das mangelnde Bewusstsein der Menschen für die Vorteile und Merkmale von Biogasanlagen zurückzuführen. In China und Indien sind viele kleine Farmen mit Kunsthandwerk ausgestattet, um zusätzlichen sauberen Kraftstoff bereitzustellen.

Wenn die Installation ordnungsgemäß funktioniert, nimmt das Biogasvolumen allmählich zu, bis der Untergrund zerfällt.Die Entwurfsproduktivität hängt direkt von der Fermentationsrate der Biomasse ab, die wiederum mit der Temperatur und Luftfeuchtigkeit des Substrats zusammenhängt.

Selbstbauanweisung

Wenn keine Erfahrung in der Montage komplexer Systeme vorhanden ist, ist es sinnvoll, das Netzwerk auszuwählen oder die einfachste Zeichnung einer Biogasanlage für ein Privathaus zu entwickeln.

Je einfacher das Design, desto zuverlässiger und langlebiger ist es. Später, wenn Kenntnisse im Aufbau und in der Handhabung des Systems vorhanden sind, können Geräte neu erstellt oder eine zusätzliche Installation montiert werden.

Bei teuren Konstruktionen der industriellen Produktion sind Biomassemischsysteme, automatische Erwärmung, Gasreinigung usw. vorgesehen. Haushaltsgeräte sind nicht so kompliziert. Es ist besser, eine einfache Installation zusammenzustellen und dann die gewünschten Elemente hinzuzufügen

Bei der Berechnung des Fermentervolumens lohnt es sich, sich auf 5 Kubikmeter zu konzentrieren. Mit dieser Installation erhalten Sie die Menge an Gas, die zum Heizen eines Privathauses mit einer Fläche von 50 Quadratmetern benötigt wird, wenn ein Gaskessel oder -ofen als Wärmequelle verwendet wird.

Dies ist ein durchschnittlicher Indikator Der Heizwert von Biogas ist normalerweise nicht höher als 6000 kcal / m3.

Damit der Fermentationsprozess mehr oder weniger stabil abläuft, muss das richtige Temperaturregime erreicht werden. Dazu wird der Bioreaktor in eine Erdgrube eingebaut oder eine zuverlässige Wärmedämmung durchdacht. Eine konstante Erwärmung des Substrats kann sichergestellt werden, wenn ein Wasserheizrohr unter dem Boden des Fermenters angeordnet wird

Der Bau einer Biogasanlage kann in mehrere Phasen unterteilt werden.

Stufe 1 - Vorbereitung der Grube für den Bioreaktor

Fast die gesamte Biogasanlage befindet sich unter der Erde, so viel hängt davon ab, wie die Grube gegraben und fertiggestellt wurde. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Wände zu verstärken und die Grube abzudichten - Kunststoff-, Beton- und Polymerringe.

Die beste Lösung besteht darin, fertige Polymerringe mit leerem Boden zu kaufen. Sie kosten mehr als improvisierte Materialien, eine zusätzliche Versiegelung ist jedoch nicht erforderlich. Polymere reagieren empfindlich auf mechanische Beanspruchung, haben jedoch keine Angst vor Feuchtigkeit und chemisch aggressiven Substanzen. Sie können nicht repariert werden, können aber bei Bedarf leicht ausgetauscht werden.

Die Intensität der Substratfermentation und des Gasauslasses hängt von der Vorbereitung der Wände und des Bodens des Bioreaktors ab. Daher wird die Grube sorgfältig verstärkt, isoliert und versiegelt. Dies ist die schwierigste und zeitaufwändigste Arbeitsphase.

Stufe 2 - Gasentwässerung

Der Kauf und die Installation von Spezialmischern für Biogasanlagen ist ein teures Vergnügen. Das System kann durch Anordnung der Gasentwässerung verbilligt werden. Es ist ein vertikal montiertes Polymer Abwasserrohrein die viele Löcher gemacht wurden.

Bei der Berechnung der Länge der Entwässerungsrohre sollte auf die geplante Fülltiefe des Bioreaktors geachtet werden. Die oberen Teile der Rohre müssen über diesem Niveau liegen.

Für die Gasentwässerung können Sie Metall- oder Polymerrohre wählen. Die ersteren sind stärker und die letzteren widerstandsfähiger gegen chemische Einflüsse. Es ist besser, Polymeren den Vorzug zu geben, da Metall rostet und verrottet schnell

Sie können das Substrat sofort in den fertigen Bioreaktor laden. Es ist mit einem Film bedeckt, so dass das während des Fermentationsprozesses freigesetzte Gas unter leichtem Druck steht. Wenn die Kuppel fertig ist, wird dies den normalen Fluss von Biomethan durch das Auslassrohr sicherstellen.

Stufe 3 - Installation der Kuppel und der Rohre

Die letzte Phase der Montage der einfachsten Biogasanlage ist die Installation der Kuppelplatte. Am höchsten Punkt der Kuppel wird ein Gasauspuffrohr installiert und zu gezogen Gashalter, was unverzichtbar ist.

Die Bioreaktorkapazität wird mit einem dichten Deckel verschlossen. Um zu verhindern, dass sich Biomethan mit Luft vermischt, muss eine Wasserfalle vorhanden sein. Es dient auch zur Reinigung von Gas. Es ist erforderlich, ein Ablassventil vorzusehen, das funktioniert, wenn der Druck im Fermenter zu hoch ist.

Lesen Sie mehr darüber, wie Biogas aus Gülle hergestellt wird. in diesem Material.

Der freie Raum des Bioreaktors dient zum Teil als Gasspeicher, reicht jedoch für den sicheren Betrieb der Anlage nicht aus. Das Gas muss ständig verbraucht werden, da sonst eine Explosion durch übermäßigen Druck unter der Kuppel möglich ist

Methoden zum Erhitzen eines Bioreaktors

Mikroorganismen, die das Substrat verarbeiten, sind ständig in der Biomasse vorhanden. Für ihre intensive Vermehrung ist jedoch eine Temperatur von 38 Grad und mehr erforderlich.

Zum Heizen in der kalten Jahreszeit können Sie eine Spule verwenden, die zu Hause an das Heizsystem angeschlossen ist, oder elektrische Heizungen. Die erste Methode ist wirtschaftlich rentabler und wird daher am häufigsten angewendet.

Es ist nicht erforderlich, eine Biogasanlage in den Boden zu graben, es gibt andere Möglichkeiten, sie anzuordnen. Ein Beispiel für ein aus Fässern zusammengesetztes System ist im folgenden Video dargestellt.

Der einfachste Weg besteht darin, die Heizung von unten anzuordnen und ein Rohr aus dem Heizsystem zu verlegen. Der Wirkungsgrad eines solchen Wärmetauschers ist jedoch relativ gering. Es ist besser, eine externe Heizung, idealerweise Dampf, einzurichten, damit die Biomasse nicht überhitzt

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Obwohl die Montage und Ausstattung von Biogasanlagen nicht kompliziert ist, müssen Sie äußerst auf Details achten. Fehler sind nicht erlaubt, weil kann Explosionen und Zerstörung verursachen. Wir bieten Videoanweisungen an, die Ihnen helfen, das Geräte-Setup zu verstehen, sie richtig zusammenzubauen und mit nützlichen Geräten für eine bequemere Nutzung von Biogas zu ergänzen.

Das Video zeigt, wie die Standard-Biogasanlage angeordnet ist und funktioniert:

Ein Beispiel für eine hausgemachte Biogasanlage. DIY Video Tutorial zum Anordnen des Systems:

Videoanleitung zum Zusammenbau einer Biogasanlage aus einem Fass:

Beschreibung des Herstellungsprozesses von Mischern für das Substrat:

Eine detaillierte Beschreibung der Arbeit eines provisorischen Gasspeichers:

Egal wie einfach die für ein Privathaus ausgewählte Biogasanlage ist, Sie sollten nicht sparen. Wenn möglich, ist es besser, einen zusammenlegbaren Bioreaktor für die industrielle Produktion zu kaufen.

Wenn nicht, aus hochwertigen und langlebigen Materialien herstellen: Polymere, Beton oder Edelstahl. Dies schafft ein wirklich zuverlässiges und sicheres Gasversorgungssystem zu Hause.

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