Biogasanläggning för ett privat hus: rekommendationer för att anordna hemlagad

En smart ägare drömmer om billig energi, effektiv avfallshantering och gödselmedel. Gör det själv biogasanläggning hemma är ett billigt sätt att göra dina drömmar till verklighet.

Självmontering av sådan utrustning kostar ett rimligt pris, och den producerade gasen kommer att vara en bra hjälp i hushållet: den kan användas för matlagning, uppvärmning av huset och andra behov.

Låt oss försöka förstå specifikationerna för denna utrustning, dess fördelar och nackdelar. Och också om det är möjligt att självständigt bygga en biogasanläggning och om den kommer att vara effektiv.

Specifikationerna för biogasproduktion

Biogas bildas som ett resultat av jäsning av ett biologiskt substrat. Det sönderdelas genom hydrolys, syra och metandannande bakterier. En blandning av gaser som produceras av bakterier är brännbar, eftersom innehåller en stor andel metan.

I sina egenskaper skiljer den sig praktiskt taget inte från naturgas, som används för industriella och inhemska behov.

Om så önskas kan varje husägare köpa en biogasanläggning för industriell produktion, men den är dyr, och investeringen lönar sig inom 7-10 år. Därför är det vettigt att göra ansträngningar och göra en bioreaktor med dina egna händer

Biogas är ett miljövänligt bränsle och tekniken för dess produktion påverkar inte miljön särskilt. Dessutom används avfallsmaterial som behöver kasseras som råvaror för biogas.

De placeras i en bioreaktor, där bearbetningen sker:

• biomassa har exponerats för bakterier under en tid. Jäsningsperioden beror på volymen råmaterial;
• som ett resultat av aktiviteten hos anaeroba bakterier frigörs en brännbar blandning av gaser, som inkluderar metan (60%), koldioxid (35%) och några andra gaser (5%). Under jäsning i små mängder frigörs också potentiellt farlig vätesulfid.Det är giftigt, så det är mycket oönskat för människor att bli utsatta för det;
• blandningen av gaser från bioreaktorn rengörs och kommer in i gastanken, där den lagras tills den är avsedd för användning;
• gas från en gastank kan användas på samma sätt som naturgas. Han går till hushållsapparater - gas spisar, värmepannor osv .;
• förfallen biomassa måste avlägsnas regelbundet från jäsaren. Detta är ett extraarbete, men ansträngningen lönar sig. Efter jäsning förvandlas råvarorna till högkvalitetsgödsel som används i fält och trädgårdar.

En biogasanläggning är fördelaktig för ägaren av ett privat hus endast om han har ständig tillgång till avfall från boskap. I genomsnitt från 1 kubikmeter. substrat kan erhållas 70-80 kubikmeter. biogas, men gasproduktionen är ojämn och beror på många faktorer, inklusive biomassetemperatur. Detta komplicerar beräkningarna.

Biogasanläggningar är idealiska för jordbrukare. Djuravfall kan ge tillräckligt med gas för korrekt uppvärmning av bostadslokaler och jordbruksbyggnader

För att gasproduktionsprocessen ska vara stabil och kontinuerlig är det bäst att bygga flera biogasanläggningar, och lägga underlaget i jäsarna med en tidsskillnad. Sådana anläggningar arbetar parallellt och råvarorna laddas i dem i följd.

Detta säkerställer en konstant gasproduktion, så att den kontinuerligt kan levereras till hushållsapparater.

Helst bör bioreaktorn värmas upp. Var 10: e värme fördubblar gasproduktionen. Även om arrangemanget av uppvärmning kräver investeringar, lönar det sig med större effektivitet i designen

improviserad biogasutrustning, sammansatt av improviserade material, är mycket billigare än industriella produktionsanläggningar. Effektiviteten är lägre, men den överensstämmer med investeringen. Om du har tillgång till gödsel och en önskan att göra egna ansträngningar för montering och underhåll av strukturen är detta mycket fördelaktigt.

Fördelar och nackdelar med systemet

Biogasanläggningar har många fördelar, men det finns tillräckligt med brister, så innan design och konstruktion påbörjas bör allt vägas:

• Avfallshantering. Tack vare biogasanläggningen kan du få maximal nytta av soporna, som fortfarande måste kasseras. Denna avfallshantering är mindre farlig för miljön än deponering.
• Förnybarhet av råvaror. Biomassa är varken kol eller naturgas, vars utvinning tappar resurserna. Vid jordbruk visas råvaror konstant.
• Relativ liten mängd CO2. När man tar emot gas förorenas inte miljön, men när den används släpps en liten mängd koldioxid ut i atmosfären. Det är inte farligt och kan inte kritiskt förändra miljön, för växter absorberar den under tillväxt.
• Måttlig svavelfrisättning. När biogas bränns kommer en liten mängd svavel in i atmosfären. Detta är ett negativt fenomen, men dess skala är känd som jämförelse: vid förbränning av naturgas är miljöföroreningen med svaveloxider mycket större.
• Stabilt arbete. Produktion av biogas är mer stabil än arbete solpaneler eller väderkvarnar. Om solen och vindkraften inte kan kontrolleras, beror biogasanläggningar på människans aktivitet.
• Du kan använda flera inställningar. Gas är alltid en risk. För att minska möjliga skador i händelse av en olycka kan flera biogasanläggningar spridas över hela platsen. Om du korrekt utformar och monterar ett system med flera jäsare fungerar det mer stabilt än en stor bioreaktor.
• Fördelar för jordbruket. För att få biomassa planteras vissa typer av växter. Du kan välja de som förbättrar jordens tillstånd.Till exempel reducerar sorghum markerosion, förbättrar dess kvalitet.

Biogas har sina nackdelar. Även om det är ett relativt rent bränsle, förorenar det fortfarande atmosfären. Det kan också vara problem med leveransen av växtbiomassa.

Oansvarliga växteägare skaffar ofta det på ett sådant sätt att de tappar marken och stör den ekologiska balansen.

Beräkning av installationens lönsamhet

Kungödsel används vanligtvis som råmaterial för biogasproduktion. En vuxen ko kan ge honom tillräckligt för att ge 1,5 kubikmeter. bränsle; gris - 0,2 kubikmeter; kyckling eller krypa (beroende på kroppsvikt) - 0,01-0,02 cbm. För att förstå om det är mycket eller lite, kan man jämföra det med mer kända typer av resurser.

1 cbm biogas ger samma mängd värmeenergi som:

• ved - 3,5 kg;
• kol - 1-2 kg;
• el - 9-10 kW / h.

Om du vet den ungefärliga vikten av jordbruksavfall som kommer att finnas tillgängligt under de kommande åren, och mängden energi som behövs, kan du beräkna lönsamheten för en biogasanläggning.

En av de största nackdelarna med biogasproduktionen är lukten. Möjligheten att använda små komposthögar är ett stort plus, men du måste tåla besväret och noggrant kontrollera processen för att inte provocera spridningen av patogener

För läggning i bioreaktorn framställs ett substrat som innehåller flera komponenter i följande proportioner:

• gödsel (bästa ko eller fläsk) - 1,5 ton;
• organiskt avfall (det kan vara förfallna löv eller andra komponenter av växtursprung) - 3,5 ton;
• värms upp till 35 grader vatten (mängden varmt vatten beräknas så att dess massa är 65-75% av den totala mängden organiskt material).

Beräkning av underlaget görs för ett bokmärke under sex månader, baserat på måttlig gasförbrukning. Efter cirka 10-15 dagar ger fermenteringsprocessen de första resultaten: gas kommer att visas i små mängder och börjar fylla lagringen. Efter 30 dagar kan du förvänta dig full bränsleproduktion.

Utrustning för produktion av biogas är ännu inte särskilt vanlig i vårt land. Detta beror till stor del på människors dåliga medvetenhet om fördelarna och funktionerna med biogassystem. I Kina och Indien är många små gårdar utrustade med hantverk för att ge ytterligare rent bränsle.

Om installationen fungerar korrekt kommer biogasvolymen gradvis att öka tills underlaget avtar.Konstruktionsproduktiviteten beror direkt på fermenteringshastigheten för biomassa, som i sin tur är relaterad till substratets temperatur och fuktighet.

Självbyggande instruktioner

Om det inte finns någon erfarenhet av att montera komplexa system är det vettigt att välja nätverket eller utveckla den enklaste ritningen av en biogasanläggning för ett privat hus.

Ju enklare design, desto mer pålitlig och hållbar är den. Senare, när det finns färdigheter i att bygga och hantera systemet, kommer det att vara möjligt att göra om utrustning eller montera en extra installation.

I dyra konstruktioner av industriell produktion tillhandahålls biomassblandningssystem, automatisk uppvärmning, gasrening, etc. Hushållsapparater är inte så komplicerade. Det är bättre att sätta ihop en enkel installation och sedan lägga till element du behöver

Vid beräkning av jäsningsvolymen är det värt att fokusera på 5 kubikmeter. Denna installation låter dig få mängden gas som behövs för att värma ett privat hus med en yta på 50 kvadratmeter, om en gaspanna eller spis används som värmekälla.

Detta är en genomsnittlig indikator det brännvärde på biogas är vanligtvis inte högre än 6000 kcal / m3.

För att jäsningsprocessen ska gå mer eller mindre stabilt är det nödvändigt att uppnå rätt temperaturregim. För att göra detta installeras bioreaktorn i en lantgrop eller genomtänkt pålitlig värmeisolering. Konstant uppvärmning av underlaget kan säkerställas om ett vattenuppvärmningsrör placeras under fermentorns bas

Byggandet av en biogasanläggning kan delas upp i flera steg.

Steg 1 - förberedelse av gropen för bioreaktorn

Nästan hela biogasanläggningen är under jord, så beror så mycket på hur gropen grävdes och färdigställdes. Det finns flera alternativ för att stärka väggarna och täta gropen - plast, betong, polymerringar.

Den bästa lösningen är att köpa färdiga polymerringar med en tom botten. De kommer att kosta mer än improviserade material, men ytterligare tätning krävs inte. Polymerer är känsliga för mekanisk påkänning, men är inte rädda för fukt och kemiskt aggressiva ämnen. De kan inte repareras, men vid behov kommer de enkelt att bytas ut.

Intensiteten hos substratfermentationen och gasutloppet beror på beredningen av bioreaktorns väggar och botten, varför gropen förstärks, isoleras och förseglas noggrant. Detta är det svåraste och tidskrävande stadiet.

Steg 2 - gasdrenering

Att köpa och installera specialblandare för biogasanläggningar är ett dyrt nöje. Systemet kan billigas genom att ordna gasavtappning. Det är en vertikalt monterad polymer avloppsrördär många hål har gjorts.

Vid beräkning av dräneringsrörens längd bör man styras av det planerade fyllningsdjupet för bioreaktorn. De övre delarna av rören måste vara över denna nivå.

För gasdrenering kan du välja metall- eller polymerrör. De förstnämnda är starkare och de senare mer motståndskraftiga mot kemiska påverkningar. Det är bättre att föredra polymerer, som metall rostar snabbt och ruttnar

Du kan omedelbart ladda underlaget i den färdiga bioreaktorn. Den är täckt med en film så att gasen som frigörs under fermenteringsprocessen är under lätt tryck. När kupolen är klar garanterar detta normalt flöde av biometan genom utloppsröret.

Steg 3 - installation av kupolen och rören

Det sista monteringssteget för den enklaste biogasanläggningen är installationen av den kuplade toppen. På kupolens högsta punkt installeras ett gasavgasrör och dras till gashållare, vilket är oumbärligt.

Bioreaktorns kapacitet är stängd med ett tätt lock. För att förhindra att biometan blandas med luft, utrusta en vattenfälla. Det tjänar också till att rena gas. Det är nödvändigt att tillhandahålla en släppventil som fungerar om trycket i fermentorn är för högt.

Läs mer om hur man gör biogas från gödsel. i detta material.

Bioreaktorns fria utrymme fungerar i viss utsträckning som en gaslagring, men detta räcker inte för säker drift av installationen. Gas måste förbrukas konstant, annars kan explosion från överdrivet tryck under kupolen vara möjlig

Metoder för uppvärmning av en bioreaktor

Mikroorganismer som bearbetar substratet finns kontinuerligt i biomassa, men för sin intensiva reproduktion krävs en temperatur på 38 grader och högre.

För uppvärmning under den kalla säsongen kan du använda en spole ansluten till värmesystemet hemma eller elvärmare. Den första metoden är ekonomiskt mer lönsam, därför används den oftast.

Det är inte nödvändigt att gräva en biogasanläggning i marken, det finns andra alternativ för att anordna den. Ett exempel på ett system monterat från fat visas i videon nedan.

Det enklaste sättet är att ordna uppvärmning underifrån, lägga ett rör från värmesystemet, men effektiviteten hos en sådan värmeväxlare är relativt låg. Det är bättre att utrusta extern uppvärmning, helst ånga, så att biomassan inte överhettas

Slutsatser och användbar video om ämnet

Även om det inte är något komplicerat att montera och utrusta biogasutrustning, måste du vara extremt uppmärksam på detaljer. Fel är inte tillåtna, eftersom kan orsaka explosioner och förstörelse. Vi erbjuder videoinstruktioner som hjälper dig att förstå enhetens installation, montera dem korrekt och komplettera med användbara enheter för mer bekväm användning av biogas.

Videon berättar hur den vanliga biogasanläggningen är ordnad och fungerar:

Ett exempel på en hemlagad biogasanläggning. DIY-videohandledning för att ordna systemet:

Videoinstruktion för montering av en biogasanläggning från ett fat:

Beskrivning av processen för tillverkning av blandare för underlaget:

En detaljerad beskrivning av arbetet med en provisorisk gaslagring:

Oavsett hur enkel biogasanläggningen som valts för ett privat hus är, bör du inte spara på den. Om möjligt är det bättre att köpa en hopfällbar bioreaktor för industriell produktion.

Om inte, gör du av högkvalitativa och hållbara material: polymerer, betong eller rostfritt stål. Detta kommer att skapa ett verkligt pålitligt och säkert gasförsörjningssystem hemma.

Har du frågor om artikelns ämne, hitta några brister eller finns det någon värdefull information som du kan dela med våra läsare? Lämna dina kommentarer, ställ frågor, dela erfarenheter.