Hvordan man laver en bioreaktor med egne hænder

Den konstante stigning i omkostningerne ved traditionelle energiressourcer skubber håndværkere til at skabe hjemmelavet udstyr, der giver dem mulighed for at få biogas fra deres egne hænder. Med denne tilgang til husholdning er det ikke kun muligt at opnå billig energi til opvarmning af et hus og andre behov, men også at etablere processen med anvendelse af organisk affald og opnåelse af gratis gødning til efterfølgende anvendelse på jorden.

Overskydende produceret biogas såvel som gødning kan realiseres til markedsværdi for interesserede forbrugere og omdanne til penge, som bogstaveligt talt "ligger under dine fødder". Store landmænd har råd til at købe færdige biogasanlæg samlet på fabrikken. Omkostningerne ved sådant udstyr er ganske høje. Afkastet på dens drift svarer imidlertid til de foretagne investeringer. Mindre kraftige anlæg, der arbejder efter samme princip, kan samles på egen hånd fra tilgængelige materialer og dele.

Hvad er biogas, og hvordan dannes det

Biogas klassificeres som en miljøvenlig type brændstof. Efter dens egenskaber konvergenser biogas stort set med naturgas produceret i industriel skala. Forestil dig teknologien til produktion af biogas som følger:

• i en speciel beholder kaldet en bioreaktor foregår en biomasseforarbejdningsproces med deltagelse af anaerobe bakterier under betingelser med luftløs gæring i en bestemt periode, hvis varighed afhænger af mængden af ​​indlæste råmaterialer;
• som et resultat dannes en gasblanding, der består af 60% methan, 35% - carbondioxid, 5% - fra andre gasformige stoffer, blandt hvilke der er en lille mængde hydrogensulfid;
• den producerede gas udledes konstant fra bioreaktoren og sendes efter rensning til korrekt brug
• Genanvendt affald, der er blevet gødning af høj kvalitet, fjernes med jævne mellemrum fra bioreaktoren og føres til markerne.

For at etablere biogasproduktion derhjemme i en kontinuerlig tilstand, skal man eje eller have adgang til landbrugs- og husdyrvirksomheder. Det er økonomisk levedygtigt at producere biogas kun, hvis der er en kilde til fri forsyning af gødning og andet organisk affald fra dyrehold.

Gasopvarmning er stadig den mest pålidelige måde at opvarme på. Du kan lære mere om autonom forgasning i følgende materiale:https://aquatech.tomathouse.com/da/gazosnabzhenie/avtonomnoe-gazosnabzhenie-chastnogo-doma.html

Typer af bioreaktorer

Planter til produktion af biogas adskiller sig i typen af ​​påfyldning af råmaterialer, opsamlingen af ​​den opnåede gas, placeringen af ​​reaktoren i forhold til jordoverfladen, fremstillingsmaterialet. Beton, mursten og stål er de mest egnede materialer til konstruktion af bioreaktorer.

I henhold til typen af ​​lastning skelnes bioinstallationer, hvori en given del af råmaterialet indlæses, og en forarbejdningscyklus finder sted, og derefter tømmes den helt. Gasproduktion i disse anlæg er ustabil, men enhver form for råmateriale kan indlæses i dem. Som regel er de lodrette og optager lidt plads.

En del af organisk affald indføres dagligt i et system af den anden type, og en del af færdiggjæret gødning, der er lig med volumen, aflæses. Arbejdsblandingen forbliver altid i reaktoren. Installation af den såkaldte kontinuerlige belastning producerer stabilt mere biogas og er meget populær blandt landmændene. Grundlæggende er disse reaktorer placeret vandret og er praktiske i nærvær af fri plads på stedet.

Den valgte type biogasopsamling bestemmer reaktorens designfunktioner.

• ballonsystemer består af en gummi eller plast varmebestandig ballon, i hvilken en reaktor og en gasholder er kombineret. Fordelene ved denne type reaktor er enkelheden i konstruktion, belastning og losning af råmaterialer, let rengøring og transport, lave omkostninger. Ulemperne inkluderer en kort levetid, 2-5 år, muligheden for skader som følge af ydre påvirkninger. Tankreaktorer inkluderer også anlæg af kanaltype, der er vidt brugt i Europa til behandling af flydende affald og spildevand. En sådan gummitop er effektiv ved høje omgivelsestemperaturer, og der er ingen risiko for cylinderskade. Den faste kuppeldesign har en fuldt lukket reaktor og en kompenserende kapacitet for slamafladning. Gas akkumuleres i kupplen, når den næste del af råmaterialet indlæses, skubbes den forarbejdede masse ind i kompensationstanken.
• Bio-systemer med en flydende kuppel består af en monolitisk bioreaktor placeret under jorden og en bevægelig gastank, der flyder i en speciel vandlomme eller direkte i foderet og stiger under påvirkning af gastryk. Fordelen ved en flydende kuppel er brugervenlighed og evnen til at bestemme gastryk fra kupplens højde. Dette er en fantastisk løsning til en stor gård.
• Når man vælger en underjordisk eller installationsplacering over overfladen, er det nødvendigt at tage højde for relieffens hældning, som letter læsning og losning af råmaterialer, forbedret termisk isolering af underjordiske strukturer, som beskytter biomassen mod daglige temperatursvingninger og gør fermenteringsprocessen mere stabil.

Designet kan udstyres med yderligere enheder til opvarmning og blanding af råmaterialer.

Er det omkostningseffektivt at fremstille en reaktor og bruge biogas

Opførelsen af ​​et biogasanlæg har følgende mål:

• billig energiproduktion;
• produktion af letfordøjelig gødning;
• besparelser ved tilslutning til dyre kloakker;
• behandling af husholdningsaffald;
• mulig fortjeneste ved salg af gas;
• reduktion af intensiteten af ​​ubehagelige lugte og forbedring af miljøsituationen i territoriet.

For at evaluere fordelene ved at opbygge en bioreaktor skal en mager vært overveje følgende aspekter:

• biostationsomkostninger er en langsigtet investering;
• hjemmelavet biogasudstyr og installation af en reaktor uden at involvere tredjepartsspecialister vil være meget billigere, men dets effektivitet er lavere end for en dyre fabriksanlæg;
• For at opretholde et stabilt gastryk skal landmanden have adgang til husdyrproduktionsaffald i tilstrækkelig mængde og i lang tid. I tilfælde af høje priser på elektricitet og naturgas eller manglende forgasning bliver brugen af ​​installationen ikke kun rentabel, men også nødvendig;
• for store bedrifter med deres egen råvarebase vil inkludering af en bioreaktor i systemet med drivhuse og kvægbrug være en rentabel løsning;
• for små bedrifter kan effektiviteten forbedres ved at installere flere små reaktorer og indlæse råvarer med forskellige tidsintervaller. Dette vil undgå gasafbrydelser med mangel på råmateriale.

Klik her for at lære at udstyre opvarmning i et privat hus uden gas.https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/alt_otoplenie/otoplenie-chastnogo-doma-bez-gaza.html

Sådan bygger du en bioreaktor på egen hånd

Beslutningen om konstruktion blev taget, nu er vi nødt til at designe installationen og beregne de nødvendige materialer, værktøjer og udstyr.

Vigtig! Modstand mod aggressive sure og alkaliske miljøer er det vigtigste krav til bioreaktormaterialet.

Hvis der findes en metalbeholder, kan den bruges under beskyttelsesbelægning mod korrosion. Når du vælger en beholder lavet af metal, skal du være opmærksom på tilstedeværelsen af ​​svejsninger og deres styrke.

En holdbar og bekvem mulighed er en polymertank. Dette materiale henfalder ikke og rustner ikke. Tønden med tykke stive vægge eller forstærket tåler perfekt belastningen.

Den billigste måde er at lægge containere lavet af mursten eller sten, betonblokke. For at øge styrken er væggene forstærket og dækket indvendigt og udvendigt med en flerlags vandtætning og gastæt belægning. Puds skal indeholde additiver, der giver de specificerede egenskaber. Den bedste form, der tåler alle trykbelastninger, er oval eller cylindrisk.

I bunden af ​​denne tank er der tilvejebragt et hul, gennem hvilket brugte råmaterialer fjernes. Dette hul skal være tæt lukket, fordi systemet kun fungerer effektivt under forseglede forhold.

Beregning af nødvendige værktøjer og materialer

For at lægge murstenbeholderen og enheden til hele systemet er følgende værktøjer og materialer nødvendige:

• tank til blanding af cement eller betonblander;
• bor med dyseblander;
• knust sten og sand til en dræningspude;
• spade, målebånd, murske, spartelkniv;
• mursten, cement, vand, fint sand, forstærkning, blødgører og andre nødvendige additiver;
• svejsemaskine og fastgørelsesmidler til montering af metalrør og komponenter;
• et vandfilter og en beholder med metalspån til gasrensning;
• Dækcylindre eller standard propanflasker til gasopbevaring.

Størrelsen af ​​betonbeholderen bestemmes ud fra mængden af ​​organisk affald, der vises dagligt på en privat gård eller gård. Fyldig bioreaktordrift er mulig, hvis den udfyldes med to tredjedele af det tilgængelige volumen.

Lad os bestemme reaktorens volumen for en lille privat økonomi: hvis der er 5 køer, 10 svin og 40 kyllinger, dannes der et kuld på 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg + i løbet af deres livstid 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. For at bringe kyllingekuldet til den krævede luftfugtighed på 85%, tilsættes 5 liter vand. Samlet vægt = 331,8 kg. Til behandling på 20 dage er det nødvendigt: 331,8 kg x 20 = 6636 kg - kun 7 kubikmeter til underlaget. Dette er to tredjedele af det krævede volumen. For at få resultatet har du brug for 7x1,5 = 10,5 cu. Den opnåede værdi er det nødvendige volumen af ​​bioreaktoren.

Husk, at det ikke fungerer, at få en stor mængde biogas i små tanke. Produktionen afhænger direkte af massen af ​​organisk affald, der behandles i reaktoren. Så for at få 100 kubikmeter biogas er det nødvendigt at behandle et ton organisk affald.

Forberedelse af stedet til bioreaktorenhed

Gratis biobrændstof på stedet skal du vælge et sted til konstruktion af en armeret betonbeholder, der fungerer som en bioreaktor.

Den optimale placering vælges væk fra boliger, steder for dyr. Et lager for råvarer kan være i nærheden. Der skal tages højde for grundvandsniveauet og bekvemmeligheden ved læsning og losning af biomasse. Fortrinsvis et sted til transport af råvarer.

Den økonomiske placering af reaktorbeholderen er at bygge det under jordniveau. Terrænets hældning er også meget praktisk. Dette vil reducere omkostningerne ved termisk isolering og lette belastningen af ​​organisk underlag.

Pålideligheden af ​​reaktorens design og holdbarhed afhænger af forberedelsen af ​​bunden og væggene i pit til tanken. Væggene er styrket og forseglet med plastik, beton, og der anvendes polymerringe. Vigtig og grundig opvarmning. Som en billig isolering bruges halm, ler, tør gødning og slagge improviserede materialer.

Montage og installation

For at spare på budgettet er det optimalt at montere et enkelt og pålideligt design uden klokker og fløjter, og derefter, under drift og når økonomiske muligheder vises, tilføje yderligere elementer til opvarmning, automatisering og kontrol.

Trinvis vejledning til montering og installation af en bioreaktor hjælper med at montere installationen på egen hånd.

1. Grav en grop, hæld et jævnende lag sand i bunden, læg hele pit med PVC-film, hæld derefter et varmeisolerende lag med ekspanderet ler, halm, juster det i horisonten. Monter rør til på- og aflæsning af underlaget. Rørens diameter for råmaterialer skal have en diameter på mindst 300 mm, ellers vil de tilstoppe.
2. Læg en murstenbeholder eller installer en færdig. Isoler reaktorens sidevægge ved at belægge den med ler og halm i flere lag eller ved hjælp af moderne opvarmningsanlæg, for eksempel polystyrenskum, skummet polyurethanskum.
3. At fremstille et gasafløbssystem bestående af lodrette rør med adskillige huller i kroppen. Et sådant system vil erstatte mixerne.
4. Dæk det ydre lag af det påfyldte biomateriale med en speciel film for at skabe et let overskydende tryk og akkumulere biogas under kupplen. Installer en kuppel, der skal være lufttæt og et gasudløbsrør øverst, filtre til rengøring af en lufttæt luge, en vandtætning. Gas akkumuleres og opbevares i specielle gasposer.

Bioreaktor lancering

1. For at bioreaktoren skal fungere effektivt, skal den fyldes med råmaterialer til 2/3 af volumenet, den temperatur, der er nødvendig for at bakterierne skal fungere, så biomassefødertanken skal placeres på den solrige side, så den bliver varm.
2. Indlæsningen af ​​en ny og tilbagetrækning af brugt organisk underlag er billigere og lettere at udføre i henhold til overløbsprincippet, dvs. hævelse af niveauet af organisk materiale inde i reaktoren, når der introduceres en ny del, fjerner underlaget gennem udledningsrøret i et volumen svarende til volumen af ​​det indførte materiale.
3. Download et parti bakterier. Genopvarm om nødvendigt.

Korrekt fjernelse af gas fra bioreaktoren

Gassen, der opnås under fermenteringen af ​​organiske stoffer, fjernes gennem et specielt hul tilvejebragt i udformningen af ​​lågets øverste del, som tæt lukker tanken. For at udelukke muligheden for at blande biogas med luft er det nødvendigt at sikre, at det fjernes gennem en vandlås (vandlås).

Det er muligt at kontrollere trykket af gasblandingen inde i bioreaktoren ved hjælp af en hætte, der skal stige med et overskud af gas, det vil sige spille rollen som en frigørelsesventil. Som modvægt kan du bruge en regelmæssig vægt. Hvis trykket er normalt, vil den producerede gas strømme gennem udløbsrøret ind i gastanken og renses i vand undervejs.

Regler for betjening og sikkerhed

Konstant belastning af regelmæssige portioner og losning af færdiggødning, kontrol med fermenteringsbetingelser vil sikre den korrekte drift af biogasanlægget.

Specialiserede firmaer sælger partier af organisk fermenterende bakterier til produktion af biogas.

Der er mesofile, termofile og psykrofile bakterier. Komplet gæring af organiske stoffer med deltagelse af termofile bakterier vil finde sted i 12 dage. Mesofile bakterier fungerer langsommere, de forarbejder råmaterialer på 20 dage.

Biomassen i reaktoren skal blandes mindst to gange om dagen, ellers dannes der en skorpe på overfladen, der forhindrer fri udgang af biogas. I den kolde sæson skal reaktoren opvarmes, idet den optimale temperatur opretholdes for produktets største produktion.

At lave en pejs til en lejlighed på miljøvenligt brændstof er ikke svært, hvis du har det rette ønske og relevante instruktioner. Detaljer:https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/biokamin-svoimi-rukami.html

Den organiske blanding, der er fyldt i reaktoren, bør ikke indeholde antiseptiske midler, detergenter, kemikalier, der er skadelige for bakterienes liv og bremse produktionen af ​​biogas.

Vigtig! Biogas er brandfarligt og eksplosivt.

For at bioreaktoren skal fungere korrekt, skal de samme regler følges som for enhver gasinstallation. Hvis udstyret er tæt, omdirigeres biogas til gastanken rettidigt, så er der ingen problemer.

Hvis gastrykket overstiger normen eller vil forgifte i tilfælde af lækage, er der risiko for eksplosion, derfor anbefales det at installere temperatur- og trykfølerer i reaktoren. Indånding af biogas er også skadeligt for menneskers sundhed.

Sådan sikres biomasseaktivitet

Du kan fremskynde processen med fermentering af biomasse ved at opvarme den. Som regel opstår dette problem ikke i de sydlige regioner. Den omgivende temperatur er tilstrækkelig til den naturlige aktivering af fermenteringsprocesser. I regioner med svære klimatiske forhold om vinteren uden opvarmning er det generelt umuligt at drive et biogasanlæg. Når alt kommer til alt starter fermenteringsprocessen ved en temperatur, der overstiger mærket 38 grader celsius.

Der er flere måder at organisere opvarmning af en tank med biomasse på:

• tilslut en spole placeret under reaktoren til varmesystemet;
• installere elektriske varmeelementer i bunden af ​​tanken;
• sørge for direkte opvarmning af tanken ved hjælp af elektriske opvarmere.

Bakterier, der påvirker metanproduktionen, er i en sovende tilstand i selve foderet. Deres aktivitet stiger på et bestemt temperaturniveau. Installation af et automatiseret varmesystem vil sikre en normal flow af processen. Automation tænder for varmeanlægget, når den næste kolde part kommer ind i bioreaktoren, og slukker det derefter, når biomassen varmer op til et forudbestemt temperaturniveau.

Sådanne temperaturstyringssystemer er installeret i kedler, så de kan købes i butikker, der er specialiserede i salg af gasudstyr.

Det er vigtigt at bemærke, at det er muligt at aktivere produktionen af ​​biogas derhjemme ved at blande biomassen i reaktoren. Til dette er der lavet en enhed, der strukturelt ligner en husholdningsblander. Enheden kan drives af en skaft, der føres ud gennem en åbning placeret i tankens låg eller vægge.

Hvilke særlige tilladelser der kræves til installation og anvendelse af biogas

For at bygge og betjene en bioreaktor såvel som at anvende den opnåede gas er det på konstruktionsstadiet nødvendigt at passe på at få de nødvendige tilladelser. Der skal godkendes gasstjeneste, brandmænd og Rostekhnadzor.Generelt ligner reglerne for installation og betjening reglerne for anvendelse af konventionelt gasudstyr. Konstruktion skal udføres strengt i henhold til SNIP'er, alle rørledninger skal være gule og have de relevante markeringer. Færdige systemer, der er produceret fra fabrikken, er mange gange dyrere, men har alle underlagsdokumenter, der opfylder alle tekniske krav. Producenter giver en garanti på udstyret og udfører vedligeholdelse og reparation af deres produkter.

Et hjemmelavet biogasanlæg kan spare på energiomkostninger, der besidder en stor andel af bestemmelsen af ​​omkostningerne ved landbrugsprodukter. Lavere produktionsomkostninger vil øge rentabiliteten for gården eller den private gård. Nu hvor du ved, hvordan man henter biogas fra eksisterende affald, er det kun at bringe ideen i praksis. Mange landmænd har længe lært, hvordan man kan tjene penge på gødning.