Hvordan lage en bioreaktor med egne hender

Den konstante økningen i kostnadene for tradisjonelle energiressurser presser hjemmearbeidere til å lage hjemmelaget utstyr som lar dem lage biogass fra egne hender. Med denne tilnærmingen til rengjøring er det mulig ikke bare å skaffe billig energi til oppvarming av huset og andre behov, men også å etablere prosessen med å utnytte organisk avfall og få gratis gjødsel for etterfølgende påføring i jorden.

Overskudd av produsert biogass, samt gjødsel, kan realiseres til markedsverdi for interesserte forbrukere, og blir til penger som bokstavelig talt “ligger under føttene”. Store bønder har råd til å kjøpe ferdige biogassanlegg, samlet på fabrikken. Kostnadene for slikt utstyr er ganske høye. Avkastningen på driften tilsvarer imidlertid investeringene som er gjort. Mindre kraftige anlegg som opererer etter samme prinsipp kan monteres på egen hånd fra tilgjengelige materialer og deler.

Hva er biogass og hvordan blir det dannet

Biogass er et miljøvennlig drivstoff. Etter sine egenskaper, konverterer biogs i stor grad med naturgass produsert i industriell skala. Se for deg teknologien for biogassproduksjon som følger:

• i en spesiell beholder kalt en bioreaktor, foregår en prosesseringsprosess for biomasse med deltakelse av anaerobe bakterier under betingelser med luftløs gjæring i en viss periode, hvis varighet avhenger av volumet av lastede råvarer;
• som et resultat frigjøres en blanding av gasser, bestående av 60% metan, 35% - karbondioksid, 5% - fra andre gassformige stoffer, der det er en liten mengde hydrogensulfid;
• den produserte gassen blir kontinuerlig sluppet ut fra bioreaktoren og blir etter rensing sendt til riktig bruk;
• Gjenvunnet avfall, som har blitt gjødsel av høy kvalitet, blir periodisk fjernet fra bioreaktoren og ført til åkrene.

For å etablere biogassproduksjon hjemme i kontinuerlig modus, må man eie eller ha tilgang til landbruks- og husdyrbedrifter. Det er økonomisk levedyktig å produsere biogass bare hvis det er en kilde til gratis forsyning av husdyrgjødsel og annet organisk avfall fra dyrehold.

Gassoppvarming er fortsatt den mest pålitelige måten å varme på. Du kan lære mer om autonom forgasning i følgende materiale:https://aquatech.tomathouse.com/no/gazosnabzhenie/avtonomnoe-gazosnabzhenie-chastnogo-doma.html

Typer bioreaktorer

Planter for produksjon av biogass varierer i type belastning av råvarer, innsamling av oppnådd gass, reaktorens beliggenhet i forhold til jordoverflaten, fremstillingsmaterialet. Betong, murstein og stål er de mest egnede materialene for bygging av bioreaktorer.

I henhold til type belastning skilles bioplanter, i hvilken en gitt del av råmaterialet lastes og en prosesseringssyklus finner sted, og deretter blir den fullstendig losset. Gassproduksjon i disse anleggene er ustabil, men alle slags råvarer kan lastes inn i dem. Som regel er de vertikale og tar liten plass.

En porsjon organisk avfall blir daglig lastet inn i et system av den andre typen, og en del ferdig fermentert gjødsel som er like volum, blir losset. Arbeidsblandingen forblir alltid i reaktoren. Installasjonen av den såkalte kontinuerlige lasten produserer stabilt mer biogass og er veldig populær blant bønder. I utgangspunktet er disse reaktorene plassert horisontalt og er praktisk i nærvær av ledig plass på stedet.

Den valgte typen biogassamling bestemmer reaktorens designfunksjoner.

• ballonsystemer består av en gummi eller plast varmebestandig ballong der en reaktor og en gassholder er kombinert. Fordelene med denne typen reaktorer er enkel design, lasting og lossing av råvarer, enkel rengjøring og transport, lave kostnader. Ulempene inkluderer en kort levetid, 2-5 år, muligheten for skade som følge av ytre påvirkninger. Tankreaktorer inkluderer også anlegg av kanaltype, som er mye brukt i Europa for behandling av flytende avfall og avløpsvann. En slik gummitopp er effektiv ved høye omgivelsestemperaturer og det er ingen fare for sylinderskader. Den faste kuppeldesignen har en fullstendig lukket reaktor og en kompenserende kapasitet for slamutslipp. Gass akkumuleres i kuppelen, og når den neste delen av råvarer lastes, skyves den bearbeidede massen inn i kompensasjonstanken.
• Bio-systemer med en flytende kuppel består av en monolitisk bioreaktor plassert under jorden og en bevegelig gasstank som flyter i en spesiell vannlomme eller direkte i fôret og stiger under påvirkning av gasstrykk. Fordelen med en flytende kuppel er brukervennlighet og muligheten til å bestemme gasstrykk fra kuppelens høyde. Dette er en flott løsning for en stor gård.
• Når du velger en underjordisk eller installasjonsplassering over overflaten, er det nødvendig å ta hensyn til relieffens skråning, som letter lasting og lossing av råvarer, forbedret termisk isolasjon av underjordiske strukturer, som beskytter biomassen mot daglige temperatursvingninger og gjør gjæringsprosessen mer stabil.

Utformingen kan utstyres med tilleggsenheter for oppvarming og blanding av råvarene.

Er det kostnadseffektivt å lage en reaktor og bruke biogass

Bygging av et biogassanlegg har følgende mål:

• billig energiproduksjon;
• produksjon av lettfordøyelig gjødsel;
• besparelser på å koble til dyre kloakk;
• behandling av husholdningsavfall;
• mulig fortjeneste fra salg av gass;
• redusere intensiteten av ubehagelige lukt og forbedre miljøsituasjonen i territoriet.

For å evaluere fordelene ved å bygge en bioreaktor, bør en mager vert vurdere følgende aspekter:

• biostasjonskostnader er en langsiktig investering;
• hjemmelaget biogassutstyr og installasjon av en reaktor uten å involvere tredjepartspesialister vil være mye billigere, men effektiviteten er lavere enn for en dyr fabrikkanlegg;
• For å opprettholde et stabilt gasstrykk, må bonden ha tilgang til husdyrproduksjonsavfall i tilstrekkelig mengde og i lang tid. Ved høye priser på elektrisitet og naturgass eller manglende forgasning blir bruken av installasjonen ikke bare lønnsom, men også nødvendig;
• for store gårder med egen råvarebase vil inkludering av en bioreaktor i systemet med drivhus og storfeoppdrett være en lønnsom løsning;
• for små gårdsbruk kan effektiviteten forbedres ved å installere flere små reaktorer og laste inn råvarer med forskjellige tidsintervaller. Dette vil unngå gassavbrudd med mangel på råstoff.

For å lære hvordan du utstyrer oppvarming i et privat hus uten bensin, klikk her:https://aquatech.tomathouse.com/no/otoplenie/alt_otoplenie/otoplenie-chastnogo-doma-bez-gaza.html

Slik bygger du en bioreaktor på egen hånd

Avgjørelsen om bygging ble tatt, nå må vi designe installasjonen og beregne nødvendige materialer, verktøy og utstyr.

Viktig! Motstand mot aggressive sure og alkaliske miljøer er hovedkravet for bioreaktormaterialet.

Hvis en metallbeholder er tilgjengelig, kan den brukes under beskyttelse mot korrosjon. Når du velger en beholder laget av metall, må du være oppmerksom på tilstedeværelsen av sveiser og deres styrke.

Et holdbart og praktisk alternativ er en polymertank. Dette materialet råtner ikke og ruster ikke. En tønne med tykke stive vegger eller forsterket vil motstå belastningen perfekt.

Den billigste måten er å legge ut containere laget av murstein eller stein, betongblokker. For å øke styrken er veggene forsterket og dekket innvendig og utvendig med et flerlags vanntetting og gasstett belegg. Gipsen skal inneholde tilsetningsstoffer som gir de spesifiserte egenskapene. Den beste formen som tåler alle trykkbelastninger er oval eller sylindrisk.

Ved bunnen av denne tanken er det gitt et hull som forbrukte råvarer vil bli fjernet gjennom. Dette hullet skal være tett lukket, fordi systemet bare fungerer effektivt under forseglede forhold.

Beregning av nødvendige verktøy og materialer

Følgende verktøy og materialer vil være nødvendig for å legge ut mursteinbeholderen og enheten til hele systemet:

• tank for blanding av sementmørtel eller betongblander;
• bor med dysemikser;
• knust stein og sand for en dreneringspute;
• spade, målebånd, sparkel, kittkniv;
• murstein, sement, vann, fin sand, forsterkning, mykner og andre nødvendige tilsetningsstoffer;
• sveisemaskin og festemidler for montering av metallrør og komponenter;
• et vannfilter og en beholder med metallflis for gassrensing;
• Dekkflasker eller standard propansylindere for lagring av gass.

Størrelsen på betongtanken bestemmes ut fra mengden organisk avfall som vises daglig på en privat gård eller gård. Fullverdig bioreaktordrift er mulig hvis den fylles med to tredjedeler av det tilgjengelige volumet.

La oss bestemme volumet av reaktoren for en liten privat økonomi: hvis det er 5 kyr, 10 griser og 40 kyllinger, dannes det et kull på 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg + i løpet av dagen deres livsaktivitet 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. For å bringe kyllingdråpene til den nødvendige fuktigheten på 85%, tilsett 5 liter vann. Totalvekt = 331,8 kg. For behandling på 20 dager er det nødvendig: 331,8 kg x 20 = 6636 kg - omtrent 7 kubikk bare for underlaget. Dette er to tredjedeler av det nødvendige volumet. For å få resultatet trenger du 7x1,5 = 10,5 kubikk. Den oppnådde verdien er det nødvendige volumet av bioreaktoren.

Husk at å få en stor mengde biogass i små containere ikke vil fungere. Produksjonen avhenger direkte av massen av organisk avfall behandlet i reaktoren. Så for å få 100 kubikkmeter biogass er det nødvendig å behandle massevis av organisk avfall.

Stedsforberedelse for bioreaktorenhet

Gratis biobrensel på stedet, må du velge et sted for bygging av en armert betongtank, som vil tjene som en bioreaktor.

Den optimale beliggenheten er valgt bort fra boligkvarter, steder for dyr. Et lagerlager for råvarer kan være i nærheten. Det bør ta hensyn til nivået på grunnvann og bekvemmeligheten ved lasting og lossing av biomasse. Helst et sted for transport av råvarer.

Det økonomiske stedet for reaktorfartøyet er å bygge det under bakkenivå. Terrengets helning er også veldig praktisk. Dette vil redusere kostnadene for varmeisolering og lette belastningen av organisk underlag.

Pålitelighet av konstruksjonen og holdbarheten til reaktoren avhenger av forberedelsen av bunnen og veggene i gropen for tanken. Vegger blir styrket og forseglet med plast, betong, og polymerringer brukes. Viktig og grundig oppvarming. Som billig isolasjon, bruk halm, leire, tørrgjødsel og slagg, improviserte materialer.

Montering og installasjon

For å spare budsjettet er det optimalt å montere en enkel og pålitelig design uten bjeller og fløyter, og deretter, under drift og når økonomiske muligheter dukker opp, legge til flere elementer for oppvarming, automatisering og kontroll.

Trinn-for-trinn-instruksjoner for montering og installasjon av en bioreaktor vil bidra til å montere installasjonen på egen hånd.

1. Grav en grop, hell et jevende lag med sand i bunnen, legg hele gropen med PVC-film, hell deretter et varmeisolerende lag med utvidet leire, halm, juster den mot horisonten. Monter rør for lasting og lossing av underlaget. Rørens diameter for råvarer må ha en diameter på minst 300 mm, ellers vil de tette seg fast.
2. Legg ut en mursteincontainer eller installer en ferdig en. Isolere reaktorens sidevegger ved å belegge den med leire og halm i flere lag eller ved å bruke moderne ovner, for eksempel polystyrenskum, skummet polyuretanskum.
3. For å lage et dreneringssystem som består av vertikale rør med mange hull i kroppen. Et slikt system vil erstatte blandebatteriene.
4. Dekk det ytre laget av det belastede biomaterialet med en spesiell film for å skape et svakt overflødig trykk og akkumulere biogass under kuppelen. Installer en kuppel som skal være lufttett og et gassutløpsrør øverst, filtre for rengjøring av en lufttett luke, en vanntetning. Gass akkumuleres og lagres i spesielle gassposer.

Bioreaktor lansering

1. For at bioreaktoren skal fungere effektivt, er det nødvendig å laste den med råvarer på 2/3 av volumet, temperaturen som er nødvendig for at bakteriene skal fungere, så biomassefôrbeholderen skal plasseres på solsiden slik at den varmes opp.
2. Lasting av et nytt og uttak av brukt organisk underlag er billigere og enklere å utføre i henhold til overløpsprinsippet, d.v.s. å heve nivået av organisk materiale inne i reaktoren når man innfører en ny del, vil fjerne underlaget gjennom utløpsrøret i et volum som er lik volumet av det innførte materialet.
3. Last ned en mengde bakterier. Oppvarm om nødvendig.

Riktig gassfjerning fra bioreaktoren

Gassen oppnådd under gjæringen av organisk materiale fjernes gjennom et spesielt hull gitt i utformingen av den øvre delen av lokket, som tett lukker tanken. For å utelukke muligheten for å blande biogass med luft, er det nødvendig å sikre at det fjernes gjennom en vannlås (vannlås).

Det er mulig å kontrollere trykket til gassblandingen inne i bioreaktoren ved hjelp av en hette, som skal stige med overflødig gass, det vil si spille rollen som en utløserventil. Som motvekt kan du bruke en vanlig vekt. Hvis trykket er normalt, vil den genererte gassen strømme gjennom utløpsrøret inn i gasstanken og bli utsatt for vannrensing underveis.

Regler for drift og sikkerhet

Konstant lasting av vanlige partier og lossing av ferdig gjødsel, overvåking av gjæringsforhold vil sikre riktig drift av biogassanlegget.

Spesialiserte firmaer selger partier med organisk fermenterende bakterier for å produsere biogass.

Det er mesofile, termofile og psykrofile bakterier. Komplett gjæring av organiske stoffer med deltagelse av termofile bakterier vil skje i løpet av 12 dager. Mesofile bakterier fungerer saktere, de behandler råvarer om 20 dager.

Biomassen i reaktoren må blandes minst to ganger om dagen, ellers vil det dannes en skorpe på overflaten, som forhindrer fritt utslipp av biogass. I den kalde årstiden bør reaktoren varmes opp, og opprettholde den optimale temperaturen for den høyeste produktytelse.

Det er ikke vanskelig å lage peis til en leilighet på miljøvennlig drivstoff hvis du har det rette ønsket og relevante instruksjoner. detaljer:https://aquatech.tomathouse.com/no/otoplenie/biokamin-svoimi-rukami.html

Den organiske blandingen lastet i reaktoren skal ikke inneholde antiseptika, vaskemidler, kjemikalier som er skadelige for bakterienes levetid og bremse produksjonen av biogass.

Viktig! Biogass er brennbar og eksplosiv.

For at bioreaktoren skal fungere ordentlig, må de samme reglene følges som for ethvert gassinstallasjon. Hvis utstyret er tett, blir biogass ført til bensintanken rettidig, vil det ikke være noen problemer.

Hvis gasstrykket overskrider normen eller vil forgifte i tilfelle lekkasje, er det fare for eksplosjon, derfor anbefales det å installere temperatur- og trykksensorer i reaktoren. Innånding av biogass er også skadelig for menneskers helse.

Hvordan sikre biomasse-aktivitet

Du kan fremskynde prosessen med fermentering av biomasse ved å varme den opp. Som regel oppstår ikke dette problemet i de sørlige regionene. Omgivelsestemperaturen er tilstrekkelig for naturlig aktivering av gjæringsprosesser. I regioner med alvorlige klimatiske forhold om vinteren, uten oppvarming, er det generelt umulig å drifte et biogassanlegg. Tross alt starter gjæringsprosessen ved en temperatur som overstiger merket på 38 grader.

Det er flere måter å organisere oppvarming av en tank med biomasse på:

• koble en spole plassert under reaktoren til varmesystemet;
• installere elektriske varmeelementer i tanken;
• sørge for direkte oppvarming av tanken ved bruk av elektriske ovner.

Bakterier som påvirker metanproduksjonen er i en sovende tilstand i selve fôret. Deres aktivitet stiger på et visst temperaturnivå. Installering av et automatisert varmesystem vil sikre en normal flyt av prosessen. Automatisering vil slå på varmeutstyret når neste kaldt parti kommer inn i bioreaktoren, og deretter slå det av når biomassen varmer opp til et forhåndsbestemt temperaturnivå.

Slike temperaturstyringssystemer er installert i kjeler, slik at de kan kjøpes i butikker som spesialiserer seg på salg av gassutstyr.

Det er viktig å merke seg at det er mulig å aktivere produksjonen av biogass hjemme ved å blande biomassen i reaktoren. For dette lages en enhet som er strukturelt lik en husholdningsblander. Enheten kan drives av en sjakt, som ledes ut gjennom en åpning plassert i lokket eller veggene på tanken.

Hvilke spesielle tillatelser kreves for installasjon og bruk av biogass

For å bygge og betjene en bioreaktor, samt bruke den oppnådde gassen, er det på prosjekteringsstadiet nødvendig å ta vare på å få de nødvendige tillatelsene. Godkjenning må gjøres med bensintjenesten, brannmenn og Rostekhnadzor.Generelt er reglene for installasjon og drift lik reglene for bruk av konvensjonelt gassutstyr. Bygging må utføres strengt i henhold til SNIP-er, alle rørledninger må være gule og ha passende merking. Ferdiglagde systemer produsert på fabrikken er mange ganger dyrere, men de har alle støttedokumenter som oppfyller alle tekniske krav. Produsenter gir en garanti på utstyret og utfører vedlikehold og reparasjon av produktene sine.

Et hjemmelaget biogassanlegg kan spare på energikostnader, som opptar en stor andel i å bestemme kostnadene for landbruksprodukter. Å redusere produksjonskostnadene vil påvirke økningen i lønnsomheten til gården eller den private gårdsplassen. Nå som du vet hvordan du kan få biogass fra eksisterende avfall, gjenstår det bare å sette ideen ut i livet. Mange bønder har lenge lært hvordan de kan tjene penger på husdyrgjødsel.