Hoe u biobrandstof met uw eigen handen kunt maken van mest thuis

Moderne technologieën voor de verwerking van allerlei soorten grondstoffen openen de mogelijkheid om met succes het probleem op te lossen dat biobrandstoffen rechtstreeks uit mest worden gewonnen. Bovendien, als u thuis biobrandstof maakt met uw eigen handen dankzij de nieuwe principes van afvalverwerking, kunt u tegelijkertijd meststoffen produceren voor landbouwplantages.

En wat is hiervoor nodig en hoe maak je een bioreactor correct - we zullen deze kwesties in detail bespreken in ons artikel. We zullen aanbevelingen geven over het kiezen van de beste grondstoffen voor biogasproductie, we zullen de kenmerken analyseren van het gebruik van de resulterende brandstof voor huishoudelijke behoeften.

De eenvoudigste manier is natuurlijk om kant-en-klare industriële installaties te kopen. Vanwege hun hoge kosten overwegen ze echter de opties om productiesystemen met hun eigen handen te vervaardigen.

Kort over de definitie van biogas

Volgens wetenschappelijke definities is biogas een product dat wordt verkregen als gevolg van het fermentatieproces van een massa biologisch afval. In dit geval is het fermentatieproduct methaan of waterstof.

De vorming van methaan (of waterstof) vindt plaats als gevolg van de activiteit van drie soorten bacteriën:

• hydrolyse;
• zuurvorming;
• methaan vormen.

De kwaliteit van het fermentatieproduct is de samenstelling van het gasmengsel, waarvan de inhoud is verdeeld in de verhouding: 50-85% methaan, 15-50% kooldioxide en minder dan 5% waterstofsulfide.

Het structurele diagram van alternatieve energieproductie ziet er ongeveer zo uit. Tegelijkertijd worden met succes bronnen van grondstoffen gebruikt, traditioneel voor het dagelijks leven, die geschikt zijn voor het verkrijgen van alternatieve energie - biobrandstof

Dit gasmengsel wordt door filters gevoerd om CO te verwijderen.² en H²S, waarna puur biologisch methaan overblijft. Dit gas verschilt niet van aardgas dat wordt gebruikt in de huishoudelijke en industriële sector.

De grondstoffen voor het verkrijgen van een hoogwaardig biologisch gasmengsel zijn doorgaans:

• mest en uitwerpselen van vogels;
• afval van alcoholproductie (bard);
• overtollige brouwerijen (brouwersgranen);
• fecale massa en visafval;
• bietenpulp, huishoudelijk afval, gras en meer.

Dit is slechts een deel van alle acceptabele grondstoffen. Maar zelfs deze lijst laat zien: hoe divers is de lijst met grondstoffen om continu biogasproductie te kunnen realiseren.

Een productie-eenheid voor biobrandstoffen, vervaardigd voor de behoeften van een van de vele bestaande boerderijen. Een klein station, maar voldoet volledig aan de behoeften van een privéboerderij

Volumetrische indicatoren van de output van het gasmengsel zijn direct afhankelijk van het type gebruikte grondstoffen en het gehalte aan droge stof daarin. Dus als we rundermest toepassen, kunnen we eigenlijk 50-60 m halen uit één ton mest³ biobrandstofmet maximaal 60% methaan.

Aangenomen wordt dat afval met een hoog vetgehalte de beste grondstoffen zijn. Een ton vetafval verwerken via een klassieke biobrandstoffabriek kan tot 1300 m produceren³ gasmengsel, waarbij het methaangehalte 90% bereikt.

Hoe maak je een verwerkingsbedrijf module?

Om een ​​systeem te maken voor het verwerken van afval tot biobrandstof, moet u tenminste op de hoogte zijn van het werkingsprincipe van dergelijke apparaten, evenals een idee hebben van circuits.

Regeling van de bioreactorinstallatie: 1 - bioreactor; 2 - mixer; 3 - verwarming; 4 - pomp; 5 - filterelement; 6 - gascompressor; 7 - gashouder; 8 - een verzameling mest; 9 - output van meststoffen (slib); 10 - verwarmingspaneel

Overweeg beide, maar het moet worden opgemerkt: de bouw van een volwaardige installatie is een nogal lastige en kostbare zaak. Thuis kan in de regel alleen iets worden gedaan dat lijkt op de verwerkingsstations. Sommige pogingen zijn echter succesvol.

Het principe van biostation

Productietechnologie voor biobrandstoffen ondersteunt in de regel de volgende systematische aanpak:

1. De bioreactor (tank) wordt geladen met mest.
2. In de reactor vindt gedurende een bepaalde tijd een fermentatieproces plaats.
3. Er wordt een gasvormig medium gevormd.
4. De output van gassen uit de reactor.
5. Het gasmengsel wordt gereinigd en verzonden als brandstof.

De samenstelling van het resulterende gasmengsel wordt gekenmerkt door een voldoende hoge verzadiging met verschillende stoffen. Vooral in het procentuele bestanddeel zitten methaan (60%), koolstofdioxide (35%) en andere stoffen, waaronder waterstofsulfide (5%).

Zo ziet het gasverdelingsdiagram van het mengsel eruit: 1 - methaangehalte van ongeveer 63-65%; 2 - kooldioxidegehalte van ongeveer 30-33%; 3 - een waterstofsulfidegehalte van ongeveer 2%; 4 - ammoniakgehalte van ongeveer 1%; 5 - waterstofgehalte van ongeveer 1%

Ondertussen zijn voor de effectieve werking van het gasgenererende station voor thuisproductie aanzienlijke reserves aan dierlijk afval nodig.

Daarom is het eerste waar u op moet letten bij het oplossen van het probleem van het verkrijgen van biobrandstof in huis (cottage) omstandigheden, de beschikbaarheid van grondstoffen voor de verwerkingsfabriek.

DIY bioreactor productie

Nadat u de bronnen van grondstoffen hebt gekozen, moet u de locatie van de huis- (of land) bioreactor bepalen. De reactor zelf is een afgesloten vat, sterk genoeg, met een volume gebaseerd op de dagelijkse toevoer van mest voor verwerking (ter referentie: om 100 m te verkrijgen³ gasmengsel heeft ongeveer 1 ton mest nodig).

Tabel met de verhouding tussen het type mest en de hoeveelheid geproduceerd biogas

Een tabel met de effectiviteit van een bepaald type biologisch afval in termen van de hoeveelheid geproduceerd gas. Zoals uit de tabel blijkt, is varkensmest het meest effectief, die de grootste hoeveelheid biobrandstof kan produceren

Een dergelijke container zal op een stevige fundering moeten worden geïnstalleerd, uitgerust met afsluitkleppen en andere technische kenmerken volgens het klassieke schema. Het bovenste deel van het vat is bij voorkeur verwijderbaar, met boutbevestigingen en een pakking.

Om de continuïteit van de cyclus te garanderen, moet de opslagtank worden uitgerust met een kunstmatige verwarmingsmodule. Als tijdens de zomerperiode het rendement van de mestvergisting en de snelheid van de gasproductie volledig worden gegarandeerd door externe temperatuuromstandigheden, verandert de situatie in de winter.

Voor de winterwerking van de bioreactor is kunstmatige verwarming absoluut noodzakelijk, aangezien de activiteit van fermentatiebacteriën al bij 4-10 ° C boven nul is gestopt. Dienovereenkomstig moet de tank een goed gemaakte thermische isolatie hebben. Hiervoor is de klassieke methode van isoleren met minerale wol zeer geschikt.

Een goed voorbeeld van het isoleren van een bioreactor voor zijn winteroperatie. Als isolatiemateriaal werd hier minerale wol gebruikt. De bovenste laag katoen is bedekt met foliemateriaal.

Er zijn verschillende opties om verwarming te organiseren. Bijvoorbeeld het gebruik van elektrische kachels of een verwarmingssysteem op een waterkoelvloeistof (watermantel).

Het vermogen van het verwarmingscircuit moet worden berekend op basis van de optimale temperatuurnorm in de reactor van 25-40 ° C, die nodig is om een ​​effectief biomassa-fermentatieproces te bereiken.

Naast verwarmingstoestellen heeft de mate van stagnatie ook invloed op de activiteit van vergisting van biomassa. In feite moet de mest in de tank altijd in beweging zijn. De beweging van biomassa verbetert het fermentatieproces en verkort de tijd om de gascomponent te verkrijgen.

Variant van een zomerplant voor de verwerking van mest en biobrandstoffen. In dit geval wordt de verwarming uitgevoerd in de vorm van een betonnen waterbad, waar het reactorvat wordt ondergedompeld. In de winter kan deze installatie echter niet worden gebruikt.

Het probleem van het organiseren van de beweging wordt opgelost door een speciale mechanische mixer in het bioreactorontwerp te introduceren. De as van dit apparaat is verbonden met de as van een motor met lage snelheid, die de rotatie uitvoert. Het mengproces in- en uitschakelen kan handmatig of automatisch worden gedaan.

We hebben nog een artikel op de site dat bevat installatie instructies voor biogas voor de behoeften van een woonhuis.

Het proces om biogas en meststoffen te verkrijgen

Het ontwerp van het biobrandstofproductiesysteem thuis houdt in dat het schip met ongeveer 1/3 van de capaciteit wordt gevuld met mest. Voor het laden van mest wordt een laadluik gemaakt met een hermetisch sluitende deur. Het resterende bovenste gedeelte van de bioreactor wordt gebruikt om de uitgestoten gassen op te hopen.

Zelfgemaakte miniatuurbioreactor, gemaakt op basis van een conventioneel vat van 200 liter. In principe is het, om aan de bescheiden behoeften aan biobrandstof te voldoen, redelijk geschikt voor gebruik in de particuliere sector. Dit is precies het ontwerp dat thuis kan worden gedaan om biobrandstoffen te verkrijgen.

Op de bovenste en onderste niveaus van het schip moet u uitgangsgaten maken. Bovenaan is er een gasuitlaat, onderaan is er een uitlaat voor de afvoer van behandelde mest (mest). Ook in het gebied van het bovenste gebied van het vaartuig is het wenselijk om een ​​kijkvenster te monteren om het proces te volgen.

De pijp voor de output van het gasmengsel is verbonden door een afgedichte pijp met een apparaat dat tegelijkertijd de functies van een afscheider en een waterslot vervult. Voor communicatie wordt een buis (metaal of polyethyleen) met een kleine diameter (25-32 mm) gebruikt.

De afscheider zelf is een vat met een relatief kleine capaciteit, gevuld met water. Het gas dat door de waterkolom stroomt, wordt gezuiverd en geloosd gastank en vervolgens geserveerd aan consumenten.

Een voorbeeld van een tweetraps scheidingsapparaat - een hydraulische sluiter voor het toevoeren van een gasmengsel afkomstig van een bioreactor. Met deze filteroptie krijgt u een gezuiverd product van hoge kwaliteit.

De onderste leiding op de reactor (voor het onttrekken van gebruikte mest - slib) is wenselijk om een ​​zo groot mogelijke diameter te verkrijgen. Er zijn afsluiters (kleppen) op aangesloten en er wordt een kraan naar de tank gemaakt voor het opvangen van slib. Afvalmassa op de boerderij kan met succes worden gebruikt als meststof.

Gedetailleerde informatie over de bepaling van het vereiste capaciteitsvolume, evenals over de berekeningen van de efficiëntie van de bioreactor en de geschiktheid van het gebruik van biogas, hebben we beoordeeld in volgend artikel.

Wat moet de samenstelling van de mestmassa zijn?

De laadmassa van mest in de bioreactor mag niet zomaar worden beschouwd als grondstoffen die in welke kwaliteit dan ook geschikt zijn. Het bestanddeel van de stof is van fundamenteel belang voor het fermentatieproces. In de praktijk werd opgemerkt dat een afname van substraatdeeltjes gepaard gaat met een betere procesefficiëntie.

De uitgesproken vezelachtige aard van het substraat en de toename van het interactiegebied van bacteriën zijn de belangrijkste criteria die bijdragen aan de snelle afbraak van mest. In deze toestand vormt mest bij verhitting en vermenging geen neerslag of film op het oppervlak, wat de filtratie van het gasmengsel aanzienlijk vereenvoudigt.

Bereiding van mest voor het laden in de reactor. Aan deze procedure wordt niet minder aandacht besteed dan aan al het andere als men in korte tijd een aanzienlijke hoeveelheid biobrandstof wil verkrijgen.

De mate van vermaling van grondstoffen bepaalt de duur van de fermentatie, wat op zijn beurt het volume van het geproduceerde gas beïnvloedt. Om de fermentatietijd te verkorten, is het dus noodzakelijk om de grondstoffen goed te malen: hoe beter de maalkwaliteit, hoe korter de fermentatieperiode.

Kenmerken van het gebruik van biogas voor huishoudelijke behoeften

De reikwijdte van dit type energie is vrij uitgebreid. Dankzij het gebruik van biogas als brandstof produceren ze elektrische energie, warm water of stoom. Er zijn talloze praktijkvoorbeelden waarbij autovervoer biobrandstof voedt.

Maar zodat er geen problemen zijn in de economie bij het gebruik van dergelijke brandstof, is het uiterst belangrijk om de opslag uit te rusten voor het verkregen biogas, met de nadruk de juiste plaats onder de gashouder op de site.

Dergelijke biogasinstallaties zijn de apparatuur die de mogelijkheid opent om afvalvrije productiefaciliteiten te creëren. In dit opzicht tonen individuele landen van West-Europa een goed voorbeeld.

In Denemarken heeft de productie van dit type brandstof bijvoorbeeld het niveau van bijna 20% van de totale energiebronnen van het land bereikt. In grote delen van de wereld - India en China - bedragen de kosten van biogasinstallaties honderdduizenden.

Krachtige industriële biobrandstofproductie-installaties. Dergelijke constructies kunnen grote landbouwconstructies volledig voorzien van biobrandstof. Een groot aantal van dergelijke systemen wordt over de hele wereld gebruikt. En kwantitatieve groei zet actief door

Niet alleen is er wereldwijd een aanzienlijke toename van de belangstelling voor biogasproductieprocessen.

Dit is een van die energieopties die worden toegeschreven aan alternatieve bronnen en waarvoor ze de toekomst zien, dus boeren en beheerders van huisvesting en gemeentelijke diensten, eigenaren van particuliere huishoudens en kleine bedrijven volgen de ontwikkeling van technologie op de voet.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Overzicht van de biogasinstallatie, waarvan de productie een plastic tank van 127 liter gebruikte. Apparaatkenmerken en bedieningstips.

Van bijzonder belang is het gebruik van de installaties onder de eigenaren van de restaurant- en gastronomische sector, waarbij het onderwerp voedselafvalverwerking relevant blijft. Op basis hiervan is er een goede kans om goedkope recycling van organisch afval te creëren ten behoeve van boerderijen.Ten slotte is productietechnologie voor biobrandstoffen een echte bescherming van het milieu, wat niet gezegd kan worden over de productie van andere energie-ingenieurs.

Bent u geïnteresseerd in de productie van biobrandstoffen en wilt u enkele punten verduidelijken? Stel controversiële vragen in de opmerkingen - onze experts zullen proberen dergelijke punten te verduidelijken.

Of bent u misschien niet bekend met de fabricage van een bioreactor en het productieproces van biogas? Deel praktische kennis en uw mening over dit onderwerp in ons artikel - veel zakenmensen zullen geïnteresseerd zijn in uw ervaring en aanbevelingen.