Biogas. Produktionstechnologie

Um Gülle zu entsorgen, braucht es nicht nur einen speziell dafür vorgesehenen Ort, sondern auch viel Geld. Wenn private Eigentümer es in großen Mengen vollständig in ihren Gärten nutzen, dann haben landwirtschaftliche Betriebe längst damit begonnen, wertvolle Rohstoffe zu Biogas zu verarbeiten. Wie sich herausstellt, ist der Prozess für jedermann zugänglich. Nachfolgend finden Sie unseren Artikel über die Technologie der Produktion und Produktion.

Dieses Gas ist von Natur aus eine umweltfreundliche Kraftstoffquelle. Aufgrund seiner Eigenschaften ähnelt es stark dem Erdgas, das von Industrieunternehmen produziert wird. Der Umfang dieser Ressource ist enorm.

Biogas kann als alternativer Kraftstoff angesehen werden, da für seine Herstellung tierische Abfälle erforderlich sind, die in der Landwirtschaft reichlich vorhanden sind. Durch die hochwertige Verarbeitung entsteht ein farbloses Gas ohne charakteristischen Geruch, das etwa 70 % Methan enthält.

Der Heizwert eines solchen Kraftstoffs ist ziemlich beeindruckend. Zum Beispiel 1 Kubikmeter. m verarbeitetes Gas kann die gleiche Wärmemenge erzeugen wie 1,5 kg Kohle.

Biogas wird aus tierischen Abfällen gewonnen

Ist es möglich, aus Gülle Biogas zu gewinnen?

Es ist definitiv möglich. Und es ist ganz einfach. Zunächst müssen Sie einen speziell dafür vorgesehenen Ort einrichten und ihn mit dem erforderlichen Tank ausstatten. Es ist jedoch zu bedenken, dass für die Verarbeitung viel Biomasse benötigt wird. Zur Veranschaulichung: Aus einer Tonne Gülle können 100 Kubikmeter Gülle werden. m benötigter Kraftstoff.

Wie entsteht Biogas?:

Die Kraftstoffproduktion im industriellen Maßstab erfordert die Anwesenheit eines speziellen Bioreaktors. Darin findet unter Beteiligung anaerober Bakterien der Prozess der Rohstoffverarbeitung statt. In der Biomasse findet eine Fermentation statt, die für eine gewisse Zeit andauert. Es ist wichtig, dass saubere Luft draußen bleibt. Die Dauer dieser Phase hängt direkt davon ab, wie viel Biomasse in den Reaktor gegeben wurde.
Wenn dieses Stadium seinen Höhepunkt erreicht, kommt es zu einer kontinuierlichen Freisetzung von Gasmasse. Es besteht aus: Methan – 60 % oder mehr, Kohlendioxid – 35 % und 5 % anderen Stoffen. Experten auf diesem Gebiet finden in dieser Mischung häufig Partikel von Schwefelwasserstoff.
Bei kontinuierlicher Gasproduktion wird es ständig zur Reinigung aus dem Bioreaktor entfernt.
Der Verarbeitungsprozess stoppt und das Biogas wird bestimmungsgemäß genutzt. Reinigen Sie die Installation. Daraus werden Abfälle gewonnen, die anschließend zur Düngung von Feldern verwendet werden.

Phasen der Abfallproduktion und -verarbeitung

Biokraftstoff kann in der Datscha oder direkt auf Ihrem eigenen Gelände hergestellt werden. Dazu wählen wir das geräumigste und sicherer Ort um die Struktur aufzubauen. Dann müssen Sie einen speziellen Behälter aus Beton bauen. Wenn es richtig angeordnet ist und keine Risse aufweist, dient es als echter Reaktor.

Vor Baubeginn ist zu berücksichtigen, dass der Abfallmist nach der Verarbeitung frei entfernt werden muss. Die Lösung ist einfach: Bereiten Sie im Voraus ein spezielles Loch vor, möglicherweise mit einem Rohr. Es muss so ausgestattet sein, dass die gesamte Konstruktion vollständig abgedichtet ist. Es ist nur wirksam, wenn die Gase nicht verdampfen.

Die Wahl der Tankgröße hängt davon ab, wie viel Gülle täglich auf dem Bauernhof anfällt. Egal, ob es sich um einen gewöhnlichen Hof mit wenig Viehbestand oder einen vollwertigen Bauernhof handelt, in jedem Fall sollte der Bioreaktor maximal zu zwei Dritteln seines Gesamtvolumens gefüllt sein. Nur so kann der Fermentationsprozess ordnungsgemäß ablaufen.

Nach dem Bau ist es notwendig, die Funktionsfähigkeit der Anlage zu überprüfen. Nach dem Laden der Biomasse beginnt die Verarbeitung. Sie können den Vorgang etwas beschleunigen. Dafür wird es sehr verwendet effektive Methode– Erhitzen von Rohstoffen.

Sie können spezielle Heizelemente verwenden, die unter dem Behälter installiert werden.
Schließen Sie eine kleine Spule an zentrales System erhitzen und unter den Tank stellen.
Es besteht die Möglichkeit, den Reaktor direkt mit leistungsstarken Elektroheizgeräten zu beheizen.

Optionen für Kraftstoffproduktionsanlagen

Jeder Gerätetyp ist für den Einsatz in einem bestimmten Bereich konzipiert. Die Wahl wird normalerweise von den Wetterbedingungen beeinflusst. Bei warmem Klima kommt man mit einer kostengünstigen, vereinfachten Installation aus. Unter rauen Bedingungen sind zusätzliche Mechanismen erforderlich.

Schema zur Gewinnung von Biogas unter Bedingungen Landwirtschaft

Haupttypen:

Anlage zur manuellen Beschickung ohne Misch- und Heizfunktion. Eine der einfachsten und häufigsten Varianten. Kann auch zu Hause verwendet werden. Gülleverarbeitung – bis zu 200 kg pro Tag.
Geräte mit manueller Beladung und der Möglichkeit, Biomasse zu mischen. Effizientere Ausrüstung zu ebenso geringen Kosten.
Ein aktualisiertes System, das manuelles Laden, Erhitzen und Mischen von Mist umfasst. Eine teurere Ausstattungsvariante mit einem durch einen Spezialkessel beheizten Reaktor. Es wird mit kontinuierlich produziertem Biogas betrieben. Erschwinglich für Industrieunternehmen.
Die Anlage umfasst einen pneumatischen Mechanismus zum Mischen der Masse, Heizung, einen Gasbehälter und eine manuelle Beladung.
Vollautomatischer Bausatz für Agrar- und Viehzuchtbetriebe. Teuer und am produktivsten.

Funktionsprinzip des Geräts

Die gesamte Ausrüstung wird wie folgt verwendet:

Abfall wird verladen;
Der Tank schließt dicht;
Die Masse beginnt sich zu erhitzen;
Ein Gasgemisch wird freigesetzt;
Das Biogas wird gereinigt und der weiteren Verwendung zugeführt.

Selbstgemachtes Installationsdiagramm

Die Erstellung der gesamten Verarbeitungsstruktur ist recht einfach. Tun müssen:

Reaktor basierend auf dem Güllevolumen;
Ein spezieller Stand für den Reaktor, wo der Abfall gesammelt wird;
Ventil;
Rohr zur Biogasentfernung;
Heizmechanismus.

Maximale Performance selbstgemachtes Gerät wird vorbehaltlich mehrerer Regeln demonstrieren. Das erste ist die Enge. Der zweite Punkt ist die richtige Erwärmung. Drittens füllen Sie den Behälter innerhalb der normalen Grenzen.

Wie wird der Brennstoff auf dem Bauernhof genutzt?

Mit Hilfe dieser Art Brennstoff, der ständig auf dem Gelände produziert wird, kann das Haus und einige andere Gebäude vollständig heizen. Bei großem Viehbestand erzeugt die Menge an Entenmist ausreichend „kostenloses“ umweltfreundliches Gas, um sogar ein zweistöckiges Gebäude zu heizen.

Die zweite Verwendungsmethode ist der Verbrauch von Kohlendioxid. Das geht ganz einfach mit Wasser.

Jeder Privatbesitzer, der einen landwirtschaftlichen Betrieb besitzt, kann produktive Anlagen zur Erzeugung von Biogas erwerben. Außerdem können Sie es selbst entwerfen. Es ist notwendig, die klimatischen Bedingungen und Rohstoffmengen zu berücksichtigen. Dadurch werden die Vorteile der Verwendung dieses Kraftstoffs deutlich spürbar sein.

Jedes Jahr werden die Energieressourcen auf unserem Planeten immer knapper. Aus diesem Grund müssen wir ständig nach neuen, alternativen Energiequellen suchen. Sicherlich werden unserem Planeten nach einiger Zeit die Öl- und Gasvorkommen ausgehen, und dann wird die Welt ernsthaft über die Gewinnung (Sammlung) und Nutzung von Biogasen als Hauptenergiequelle nachdenken müssen.

Was ist Biogas? Prinzipien der Biogasproduktion

Wie bereits erwähnt ist Biogas eine alternative Energiequelle. Es wird bei der Vergärung verschiedener Haushaltsabfälle sowie von tierischen Abfällen (Mist) freigesetzt.

Diese Methode wird seit der Antike in China angewendet, aber später, Jahrhunderte später, wurde sie nicht mehr beansprucht und geriet infolgedessen in Vergessenheit.

Biogasproduktion zu Hause selbst machen

Schritt 1: Auswahl eines Fasses

Zuerst müssen wir ein geeignetes Fass auswählen, in dem wir die „Energiequelle“, also, wie Sie wissen, Lebensmittelabfälle und Mist lagern.

Schritt 2: Löcher bohren

Wir bohren Löcher am Einlass und Auslass des Fasses. Geht aber mit einer Bohrmaschine in diesem Fall, das Loch wird mit einem erhitzten Metallrohr hergestellt.

Schritt 3: Installation der Rohre

Wir installieren Rohre am Einlass und Auslass in den Löchern, die wir zuvor gemacht haben. Wir legen die Rohre ein und kleben sie.

Schritt 4: Erstellen und Installieren eines „Gastank“-Halters

Wir haben einen 20-Liter-Farbeimer mitgenommen; dieser Tank wird das Gas enthalten, das wir extrahieren. Der Tank ist mit einem Ventil gesichert, das von Klempnern verwendet wird.

Schritt 5: Kuhmist hinzufügen

Kuhmist (5 kg pro 50 Liter) mischen und Wasser hinzufügen. Legen Sie es in den Tank.

Schritt 6: Fast fertig

In den ersten 10–15 Tagen erhalten Sie kein Benzin, da diese Zeit für den Ablauf aller notwendigen Prozesse erforderlich ist.

Schritt 7: Kohlendioxid loswerden

Damit dieses Gas verbrennen kann, muss Kohlendioxid entfernt werden. Dies kann durch die Verwendung eines herkömmlichen Filters erreicht werden, von dem es in verschiedenen Baumärkten viele gibt.

Schritt 8: Fertig!

Sie werden selbst merken, wie sich der „Kraftstofftank“ im weiteren Verlauf hebt chemische Reaktionen. Dann ist es notwendig, das Ventil zu öffnen und Biogas zu erhalten.

Biogas kann für verschiedene Zwecke genutzt werden. Es wird nicht empfohlen, Biogas zum Kochen zu verwenden, da dies negative Auswirkungen haben kann Geschmacksqualitäten(es sei denn, Sie verzichten auf Duftstoffe).

Videolektion: Biogasproduktion zu Hause

Jeder kann selbst Biogas erzeugen. Hierfür sind keine besonderen Kenntnisse oder besonderen Fähigkeiten im Bereich erneuerbarer Energiequellen erforderlich. Wenn jeder Mensch an die Welt um ihn herum denkt, wird sich die Umweltsituation auf der Erde deutlich verbessern.

Güllegas ist Realität. Es kann tatsächlich aus Mist gewonnen werden, der das Land irgendwie düngt. Aber man kann es in Umlauf bringen und echtes Gas bekommen.

Um zu Hause mit eigenen Händen Gas aus Gülle zu gewinnen, wird eine landwirtschaftliche Biogasanlage verwendet. Mit einem Fermenter direkt auf dem Bauernhof können Sie Erdgas produzieren. So produzieren viele Bauern. Sie müssen hierfür keinen speziellen Kraftstoff kaufen. Genügend natürliche Rohstoffe.

Der Bioreaktor sollte 1 bis 8-10 Kubikmeter fassen. private Produktionsabfälle, Hühnermist. Bei der Produktion und Verarbeitung von Rohstoffen kann ein Gerät mit einem solchen Volumen mehr als 50 kg Gülle verarbeiten. Um eine Biogasanlage zu bauen, sollten Sie die Zeichnungen finden, nach denen die Ausrüstung hergestellt wird, außerdem benötigen Sie ein Diagramm.

Die Installation erfolgt in mehreren Schritten:

Mischen von Rohstoffen;

Heizung;

Biogasfreisetzung.

Mit einer selbstgebauten Anlage können Sie in kurzer Zeit Gas aus Gülle gewinnen. Sie können es selbst zusammenbauen, indem Sie Diagramme und Zeichnungen haben. Als Wärmeerzeuger können Sie Kessel zum Erhitzen von Wasser wählen. Um Gas vor Ort zu sammeln, wird ein Gastank benötigt. Es sammelt und speichert Gas.

Denken Sie daran, dass Verunreinigungen und Ablagerungen im Tank von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen.

Mit einer Biogasanlage können Sie Gas aus Gülle gewinnen. Sie können es selbst gestalten. Bestimmen Sie die Menge der zu verarbeitenden Rohstoffe, wählen Sie einen geeigneten Behälter aus, in dem die Rohstoffe verarbeitet und gemischt werden – so entsteht mit Methan gesättigtes Gas im Biokraftstoff.

Biogas zu Hause herstellen

Es gibt ein Klischee, dass Biogas nur in spezialisierten Industrien und landwirtschaftlichen Betrieben gewonnen werden kann. Dies ist jedoch nicht der Fall. Heute können Sie zu Hause Biogas erzeugen.

Biogas ist eine Kombination verschiedener Gase, die durch die Zersetzung organischer Stoffe entstehen. Es ist wichtig zu wissen, dass Biogas brennbar ist. Es entzündet sich leicht mit einer sauberen Flamme.

Beachten wir die Vorteile einer Biogasanlage zu Hause:

Biogas ohne teure Ausrüstung erzeugen;
Mit Ihrem ;
Natürliche und kostenlose Rohstoffe in Form von Mist oder Pflanzen;
Sorge für die Umwelt.

Eine Biogasanlage zu Hause zu haben, ist für den Besitzer eines Sommerhauses ein lukratives Geschäft. Um eine solche Installation durchzuführen, benötigen Sie eine kleine Menge Geld: zwei 200-Liter-Fässer, ein 50-Liter-Fass, Abwasserrohre, einen Gasschlauch und einen Wasserhahn.

Wie Sie sehen, müssen Sie nicht einmal etwas kaufen, um die Installation selbst durchzuführen zusätzliche Werkzeuge. Auf den Höfen der Datscha-Besitzer sind fast immer Fässer, Wasserhähne, Schläuche und Rohre zu finden. Ein Gasgenerator ist eine Sorge für die Umwelt und bietet Ihnen die Möglichkeit, eine alternative Energie- und Kraftstoffquelle zu nutzen.

Warum braucht man eine Biogasanlage für die Landwirtschaft?

Einige Landwirte, Sommerbewohner und Eigentümer von Privathäusern sehen keine Notwendigkeit für den Bau einer Biogasanlage. Auf den ersten Blick stimmt das. Aber wenn die Eigentümer dann alle Vorteile sehen, verschwindet die Frage nach der Notwendigkeit einer solchen Installation.

Der erste offensichtliche Grund für die Installation einer Biogasanlage auf einem Bauernhof ist die Gewinnung von Strom und Wärme, wodurch Sie weniger für Strom bezahlen müssen.

Die Nutzung Ihrer eigenen Energie kostet weniger, als sie für die Versorgung des Bauernhofs zu bezahlen.

Andere Hauptgrund Die Notwendigkeit, eine Anlage zu schaffen, ist die Organisation eines vollständigen Zyklus der abfallfreien Produktion. Als Rohstoffe für das Gerät verwenden wir Mist oder Einstreu. Nach der Verarbeitung bekommen wir neues Benzin.

Der dritte Grund, der für eine Biogasanlage spricht, ist ihre effiziente Verarbeitung und Umweltverträglichkeit.

3 Vorteile einer Biogasanlage:

Energie erzeugen, um den Familienbetrieb am Laufen zu halten;
Organisation eines kompletten Zyklus;
Effizienter Einsatz von Rohstoffen.

Eine Installation auf Ihrem Bauernhof ist ein Indikator für Ihre Effizienz und Ihr Interesse an der Umwelt. Biogeneratoren sparen enorm viel Geld und sorgen für eine abfallfreie Produktion, eine effiziente Verteilung von Ressourcen und Rohstoffen, aber auch für Ihre vollständige Selbstversorgung.

Eine Wärmepumpe lässt sich ganz einfach mit eigenen Händen aus alten Haushaltsgeräten zusammenbauen. Der gesamte Vorgang wird im folgenden Artikel beschrieben:

Frage zur effizienten Landwirtschaft: Wie man Methan richtig gewinnt

Methan ist der Hauptbestandteil von Biogas. Biogas selbst ist ein Gemisch aus verschiedenen Gasen. Unter ihnen ist Methan das wichtigste.

Lassen Sie uns die Faktoren hervorheben, die die Methanproduktion beeinflussen:

Umgebung;
Hochwertige Rohstoffe;
Häufigkeit des Mischens von Rohstoffen im Installationstank.

Die Rohstoffe im Behälter sollten mindestens einmal täglich, idealerweise sechsmal, mit einer Mistgabel gemischt werden.

Die Produktion von Methan steht in direktem Zusammenhang mit der Produktion von Biogas. Je besser Sie den Prozess der Biogaserzeugung behandeln, desto bessere Biogasqualität erhalten Sie am Ausgang. Dazu müssen Sie nur hochwertige Rohstoffe verwenden, den Standort der Anlage überwachen und den Tankinhalt mischen. Dann erhalten Sie Methan richtig.

DIY-Biogasanlage (Video)

Es gibt immer mehr Befürworter des Erhalts der Umwelt in ihrer ursprünglichen Form. Keine Emissionen oder Verschmutzung. Biogasanlagen lösen dieses Problem. Darüber hinaus erhält der Eigentümer der Biogasanlage persönlich unmittelbare monetäre Vorteile aus der Nutzung.

Biogas-Produktionstechnologie. Moderne Viehzuchtkomplexe sorgen für hohe Produktionsleistungen. Die verwendeten technologischen Lösungen ermöglichen es, die Anforderungen der aktuellen Hygiene- und Hygienestandards in den Räumlichkeiten der Komplexe vollständig zu erfüllen.

Große Mengen an Gülle, die an einem Ort konzentriert sind, stellen jedoch erhebliche Probleme für die Ökologie der an den Komplex angrenzenden Gebiete dar. Beispielsweise werden frischer Schweinegülle und Kot als Abfall der Gefahrenklasse 3 eingestuft. Umweltprobleme stehen unter der Kontrolle von Aufsichtsbehörden; die gesetzlichen Anforderungen zu diesen Themen werden immer strenger.

Biokomplex-Angebote umfassende Lösung zur Entsorgung von Gülle, einschließlich der beschleunigten Verarbeitung in modernen Biogasanlagen (BGU). Während des Verarbeitungsprozesses laufen natürliche Prozesse der Zersetzung organischer Stoffe beschleunigt ab, wobei Gase wie Methan, CO2, Schwefel usw. freigesetzt werden. Lediglich das entstehende Gas wird nicht in die Atmosphäre freigesetzt und verursacht einen Treibhauseffekt, sondern wird an spezielle Gasgeneratoren (Kraft-Wärme-Kopplung) weitergeleitet, die elektrische und thermische Energie erzeugen.

Biogas – brennbares Gas, entsteht bei der anaeroben Methanfermentation von Biomasse und besteht hauptsächlich aus Methan (55–75 %), Kohlendioxid (25–45 %) und Verunreinigungen von Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Stickoxiden und anderen (weniger als 1 %).

Der Abbau von Biomasse erfolgt als Ergebnis chemischer und physikalischer Prozesse und der symbiotischen Lebensaktivität von drei Hauptgruppen von Bakterien, während die Stoffwechselprodukte einiger Bakteriengruppen in einer bestimmten Reihenfolge Nahrungsprodukte anderer Gruppen sind.

Die erste Gruppe sind hydrolytische Bakterien, die zweite ist säurebildend, die dritte ist methanbildend.

Als Rohstoff für die Biogasproduktion können sie als Bio-Agrarindustrie oder als Biogas verwendet werden Hausmüll und pflanzliche Rohstoffe.

Die häufigsten Arten landwirtschaftlicher Abfälle, die für die Biogasproduktion verwendet werden, sind:

Schweine- und Rindermist, Geflügelmist;
Rückstände vom Futtertisch von Rinderanlagen;
Gemüseoberteile;
minderwertige Ernte von Getreide und Gemüse, Zuckerrüben, Mais;
Fruchtfleisch und Melasse;
Mehl, Treber, Kleinkorn, Keime;
Biergetreide, Malzsprossen, Eiweißschlamm;
Abfälle aus der Stärke- und Sirupproduktion;
Obst- und Gemüsetrester;
Serum;
usw.

Rohstoffquelle	Art des Rohmaterials	Menge an Rohstoffen pro Jahr, m3 (Tonnen)	Menge Biogas, m3
1 Milchkuh	Unverstreuter Gülle
1 Mastschwein	Unverstreuter Gülle
1 Mastbulle	Streuen Sie Festmist ein
1 Pferd	Streuen Sie Festmist ein
100 Hühner	Trockener Kot
1 ha Ackerland	Frische Maissilage
1 ha Ackerland	Zuckerrübe
1 ha Ackerland	Frische Getreidesilage
1 ha Ackerland	Frische Grassilage

Die Anzahl der zur Biogaserzeugung innerhalb einer Biogasanlage (BGU) verwendeten Substrate (Abfallarten) kann zwischen eins und zehn oder mehr variieren.

Biogasprojekte im agroindustriellen Bereich können nach einer der folgenden Optionen erstellt werden:

Biogasproduktion aus Abfällen eines separaten Unternehmens (z. B. Mist aus einer Viehhaltung, Bagasse aus einer Zuckerfabrik, Schlempe aus einer Brennerei);
Biogasproduktion auf Basis von Abfällen verschiedener Unternehmen, wobei das Projekt mit einem separaten Unternehmen oder einer separat gelegenen zentralen Biogasanlage verbunden ist;
Biogaserzeugung unter primärer Nutzung energetischer Pflanzen in separat gelegenen Biogasanlagen.

Die gebräuchlichste Art der energetischen Nutzung von Biogas ist die Verbrennung in Gaskolbenmotoren im Rahmen von Mini-KWK-Anlagen zur Erzeugung von Strom und Wärme.

Existieren Verschiedene Optionen technologische Systeme von Biogasstationen- abhängig von der Art und Anzahl der verwendeten Substratarten. Durch den Einsatz einer Voraufbereitung ist es in manchen Fällen möglich, die Geschwindigkeit und den Grad der Zersetzung von Rohstoffen in Bioreaktoren und damit die Gesamtausbeute an Biogas zu steigern. Bei der Verwendung mehrerer Substrate mit unterschiedlichen Eigenschaften, beispielsweise flüssiger und fester Abfälle, erfolgt deren Ansammlung und Voraufbereitung (Trennung in Fraktionen, Mahlen, Erhitzen, Homogenisieren, biochemische oder biologische Behandlung etc.) separat und anschließend Sie werden entweder gemischt, bevor sie den Bioreaktoren zugeführt werden, oder in separaten Strömen zugeführt.

Die Hauptbauelemente einer typischen Biogasanlage sind:

System zur Aufnahme und Vorvorbereitung von Substraten;
Substrattransportsystem innerhalb der Anlage;
Bioreaktoren (Fermenter) mit Mischsystem;
Bioreaktor-Heizsystem;
System zur Entfernung und Reinigung von Biogas von Schwefelwasserstoff und Feuchtigkeitsverunreinigungen;
Lagertanks für vergorene Masse und Biogas;
System zur Softwaresteuerung und Automatisierung technologischer Prozesse.

Die technologischen Konzepte von Biogasanlagen variieren je nach Art und Anzahl der verarbeiteten Substrate, Art und Qualität der Endprodukte, dem besonderen Know-how des Unternehmens, das die technologische Lösung bereitstellt, und einer Reihe anderer Faktoren. Am gebräuchlichsten sind heute Systeme mit einstufiger Vergärung mehrerer Substratarten, darunter meist Gülle.

Mit der Entwicklung der Biogastechnologien werden die verwendeten technischen Lösungen immer komplexer, hin zu zweistufigen Systemen, was in einigen Fällen mit der technologischen Notwendigkeit einer effizienten Verarbeitung gerechtfertigt ist einzelne Arten Substrate und zunehmend Gesamteffizienz Nutzung des Arbeitsvolumens von Bioreaktoren.

Merkmale der Biogasproduktion ist, dass es von Methanbakterien nur aus absolut trockenen organischen Substanzen hergestellt werden kann. Die Aufgabe der ersten Produktionsstufe besteht daher darin, ein Substratgemisch zu erzeugen, das einen hohen Anteil an organischen Stoffen aufweist und gleichzeitig pumpbar ist. Hierbei handelt es sich um ein Substrat mit einem Trockenmassegehalt von 10-12 %. Die Lösung wird durch die Freisetzung überschüssiger Feuchtigkeit mithilfe von Schneckenabscheidern erreicht.

Gülle stammt aus Produktionsgelände in den Tank gefüllt, mit einem Tauchrührwerk homogenisiert und über eine Tauchpumpe der Separationsanlage für Schneckenseparatoren zugeführt. Der flüssige Anteil wird in einem separaten Tank gesammelt. Die Feststofffraktion wird in den Feststoff-Rohstoff-Dosierer geladen.

Gemäß dem Zeitplan für das Laden des Substrats in den Fermenter wird gemäß dem entwickelten Programm die Pumpe periodisch eingeschaltet, um den Fermenter mit der flüssigen Fraktion zu versorgen, und gleichzeitig wird der Feststofflader eingeschaltet. Optional kann die flüssige Fraktion in einen Feststoff-Rohstoffbeschicker mit Mischfunktion eingespeist werden und anschließend wird die fertige Mischung gemäß dem entwickelten Beschickungsprogramm in den Fermenter eingespeist. Die Einschlüsse sind kurzlebig. Dies geschieht, um eine übermäßige Aufnahme von organischem Substrat in den Fermenter zu verhindern, da dies das Stoffgleichgewicht stören und zu einer Destabilisierung des Prozesses im Fermenter führen kann. Gleichzeitig werden auch Pumpen eingeschaltet, die Gärreste vom Fermenter zum Fermenter und vom Fermenter zum Gärrestlagertank (Lagune) pumpen, um ein Überlaufen des Fermenters und des Fermenters zu verhindern.

Die im Fermenter und Fermenter befindlichen Gärrestmassen werden gemischt, um eine gleichmäßige Verteilung der Bakterien über das gesamte Volumen der Behälter zu gewährleisten. Zum Mischen werden Langsammischer spezieller Bauart eingesetzt.

Während sich das Substrat im Fermenter befindet, geben Bakterien bis zu 80 % des gesamten von der Biogasanlage produzierten Biogases ab. Der restliche Teil des Biogases wird im Fermenter freigesetzt.

Eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung einer stabilen Menge an freigesetztem Biogas spielt die Temperatur der Flüssigkeit im Fermenter und Fermenter. Der Prozess läuft in der Regel im mesophilen Modus bei einer Temperatur von 41-43 °C ab. Die Aufrechterhaltung einer stabilen Temperatur wird durch den Einsatz spezieller Rohrheizkörper im Inneren von Fermentern und Fermentern sowie durch eine zuverlässige Wärmedämmung von Wänden und Rohrleitungen erreicht. Das aus dem Gärrest entstehende Biogas weist einen hohen Schwefelgehalt auf. Die Reinigung des Biogases von Schwefel erfolgt mithilfe spezieller Bakterien, die die Oberfläche der auf einem Holzbalkengewölbe im Inneren der Fermenter und Fermenter verlegten Isolierung besiedeln.

Biogas wird in einem Gasspeicher gespeichert, der zwischen der Gärrestoberfläche und dem elastischen, hochfesten Material, das den Fermenter und den Fermenter an der Oberseite abdeckt, gebildet wird. Das Material hat die Fähigkeit, sich stark zu dehnen (ohne die Festigkeit zu verringern), was bei der Ansammlung von Biogas die Kapazität des Gasspeichers deutlich erhöht. Um ein Überlaufen des Gastanks und einen Materialbruch zu verhindern, ist ein Sicherheitsventil vorhanden.

Anschließend gelangt das Biogas in das Blockheizkraftwerk. Ein Blockheizkraftwerk (CGU) ist eine Einheit, in der elektrische Energie durch Generatoren erzeugt wird, die von mit Biogas betriebenen Gaskolbenmotoren angetrieben werden. Mit Biogas betriebene Blockheizkraftwerke weisen konstruktive Unterschiede zu herkömmlichen Gasgeneratormotoren auf, da es sich bei Biogas um einen stark verbrauchten Brennstoff handelt. Die von den Generatoren erzeugte elektrische Energie versorgt die elektrische Ausrüstung der BSU selbst mit Strom und alles darüber hinaus wird an umliegende Verbraucher geliefert. Die Energie der zur Kühlung von Blockheizkraftwerken verwendeten Flüssigkeit ist die erzeugte Wärmeenergie abzüglich der Verluste in Kesselanlagen. Produziert Wärmeenergie, geht zum Teil in die Beheizung von Fermentern und Fermentern, der Rest wird auch an umliegende Verbraucher geschickt. tritt ein

Kann installiert werden optionale Ausrüstung zur Reinigung von Biogas auf ein Niveau Erdgas Allerdings handelt es sich hierbei um eine teure Anlage, die nur dann zum Einsatz kommt, wenn der Zweck der Biogasanlage nicht in der Erzeugung von thermischer und elektrischer Energie, sondern in der Erzeugung von Treibstoff für Gaskolbenmotoren besteht. Die bewährten und am häufigsten verwendeten Biogasreinigungstechnologien sind wässrige Absorption, Druckadsorption, chemische Fällung und Membrantrennung.

Die Energieeffizienz einer Biogasanlage hängt maßgeblich von der gewählten Technologie, den Materialien und der Gestaltung der Hauptstrukturen ab Klimabedingungen in der Gegend, in der sie sich befinden. Der durchschnittliche Verbrauch an Wärmeenergie für die Beheizung von Bioreaktoren ist moderat Klimazone entspricht 15-30 % der von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen erzeugten Energie (brutto).

Die Gesamtenergieeffizienz einer Biogasanlage mit einem Biogas-Wärmekraftwerk beträgt durchschnittlich 75-80 %. In einer Situation, in der nicht die gesamte Wärme, die von einem Blockheizkraftwerk während der Stromerzeugung aufgenommen wird, verbraucht werden kann (eine häufige Situation aufgrund fehlender externer Wärmeverbraucher), wird sie in die Atmosphäre abgegeben. In diesem Fall beträgt die Energieeffizienz eines Biogas-Wärmekraftwerks nur 35 % der gesamten Biogasenergie.

Die wichtigsten Leistungsindikatoren von Biogasanlagen können erheblich variieren, was maßgeblich von den verwendeten Substraten, den geltenden technischen Vorschriften, den Betriebspraktiken und den von jeder einzelnen Anlage ausgeführten Aufgaben bestimmt wird.

Der Mistverarbeitungsprozess dauert nicht länger als 40 Tage. Der bei der Verarbeitung anfallende Gärrest ist geruchlos und eignet sich hervorragend als organischer Dünger größter Grad Mineralisierung Nährstoffe, von Pflanzen assimiliert.

Gärreste werden üblicherweise mit Schneckenseparatoren in flüssige und feste Anteile getrennt. Der flüssige Anteil wird in Lagunen geleitet, wo er bis zur Ausbringung auf den Boden angesammelt wird. Der feste Anteil wird auch als Dünger verwendet. Wenn die feste Fraktion zusätzlich getrocknet, granuliert und verpackt wird, eignet sie sich für Langzeitlagerung und Transport über große Entfernungen.

Produktion und energetische Nutzung von Biogas hat eine Reihe von Vorteilen, die durch die weltweite Praxis gerechtfertigt und bestätigt sind, nämlich:

Erneuerbare Energiequelle (RES). Zur Herstellung von Biogas wird erneuerbare Biomasse genutzt.
Die große Bandbreite der für die Biogasproduktion verwendeten Rohstoffe ermöglicht den Bau von Biogasanlagen praktisch überall dort, wo die landwirtschaftliche Produktion und technologisch verwandte Industrien konzentriert sind.
Die Vielseitigkeit der Methoden der energetischen Nutzung von Biogas, sowohl für die Erzeugung elektrischer und/oder thermischer Energie am Ort seiner Entstehung als auch in jeder Anlage, die an das Gastransportnetz angeschlossen ist (im Falle der Einspeisung von gereinigtem Biogas in dieses Netz). ) sowie als Kraftstoff für Autos.
Die ganzjährige Stabilität der Stromerzeugung aus Biogas ermöglicht die Abdeckung von Spitzenlasten im Netz, auch bei der Nutzung instabiler erneuerbarer Energiequellen, beispielsweise Solar- und Windkraftanlagen.
Schaffung von Arbeitsplätzen durch Bildung einer Marktkette vom Biomasselieferanten bis zum Betriebspersonal von Energieanlagen.
Abfall negative Auswirkung An Umfeld durch Verarbeitung und Neutralisierung von Abfällen durch kontrollierte Fermentation in Biogasreaktoren. Biogastechnologien sind eine der wichtigsten und rationellsten Methoden zur Neutralisierung organischer Abfälle. Biogasproduktionsprojekte reduzieren den Ausstoß von Treibhausgasen in die Atmosphäre.
Die agrotechnische Wirkung der Verwendung von in Biogasreaktoren vergorener Masse auf landwirtschaftlichen Feldern zeigt sich in einer Verbesserung der Bodenstruktur, Regeneration und Erhöhung ihrer Fruchtbarkeit durch die Einführung von Nährstoffen organischen Ursprungs. Die Entwicklung des Marktes für organische Düngemittel, auch aus der Massenverarbeitung in Biogasreaktoren, wird künftig zur Entwicklung des Marktes für umweltfreundliche Agrarprodukte beitragen und seine Wettbewerbsfähigkeit steigern.

Geschätzte Investitionskosten je Einheit

BGU 75 kWel. ~ 9.000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6.500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~ 6.000 €/kWel.

BGU bis 500 kWel. ~ 4.500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~ 3.500 €/kWel.

Die erzeugte elektrische und thermische Energie kann nicht nur den Bedarf des Komplexes, sondern auch der angrenzenden Infrastruktur decken. Darüber hinaus sind die Rohstoffe für Biogasanlagen kostenlos, was eine hohe Wirtschaftlichkeit nach der Amortisationszeit (4-7 Jahre) gewährleistet. Die Kosten für die in Biogaskraftwerken erzeugte Energie steigen mit der Zeit nicht, sondern sinken im Gegenteil.

Landwirte stehen jedes Jahr vor dem Problem der Mistentsorgung. Die erheblichen Mittel, die für die Organisation seiner Entfernung und Beerdigung erforderlich waren, werden verschwendet. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, nicht nur Geld zu sparen, sondern dieses Naturprodukt auch zu Ihrem Vorteil zu nutzen.

Sparsame Eigentümer setzen seit langem auf die Ökotechnologie, die es ermöglicht, aus Gülle Biogas zu gewinnen und das Ergebnis als Brennstoff zu nutzen.

Daher werden wir in unserem Material über die Technologie zur Herstellung von Biogas sprechen und auch darüber, wie man eine Bioenergieanlage baut.

Ermittlung des benötigten Volumens

Das Volumen des Reaktors wird anhand der täglich auf dem Betrieb anfallenden Güllemenge bestimmt. Es ist auch notwendig, die Art des Rohmaterials zu berücksichtigen. Temperaturregime und Fermentationszeit. Damit die Anlage voll funktionsfähig ist, ist der Behälter zu 85-90 % des Volumens gefüllt, mindestens 10 % müssen frei bleiben, damit Gas entweichen kann.

Der Prozess der Zersetzung organischer Stoffe in einer mesophilen Anlage bei einer Durchschnittstemperatur von 35 Grad dauert 12 Tage, danach werden die fermentierten Rückstände entfernt und der Reaktor mit einer neuen Portion Substrat gefüllt. Da Abfälle vor der Einleitung in den Reaktor bis zu 90 % mit Wasser verdünnt werden, muss bei der Ermittlung der Tagesbelastung auch die Flüssigkeitsmenge berücksichtigt werden.

Basierend auf den angegebenen Indikatoren entspricht das Volumen des Reaktors der täglichen Menge an vorbereitetem Substrat (Gülle mit Wasser), multipliziert mit 12 (die Zeit, die für den Abbau der Biomasse benötigt wird) und erhöht sich um 10 % (freies Volumen des Behälters).

Bau einer unterirdischen Struktur

Lassen Sie uns nun über die einfachste Installation sprechen, die es Ihnen ermöglicht, sie zu den niedrigsten Kosten zu erhalten. Erwägen Sie den Bau eines unterirdischen Systems. Um es herzustellen, müssen Sie ein Loch graben, dessen Boden und Wände mit verstärktem Blähtonbeton gefüllt werden.

Auf gegenüberliegenden Seiten der Kammer befinden sich Ein- und Auslassöffnungen, an denen schräge Rohre zur Zufuhr des Substrats und zum Abpumpen der Abfallmasse angebracht sind.

Das Auslassrohr mit einem Durchmesser von ca. 7 cm sollte fast ganz unten im Bunker liegen, sein anderes Ende ist in einem rechteckigen Ausgleichsbehälter montiert, in den der Abfall gepumpt wird. Die Rohrleitung zur Substratversorgung befindet sich ca. 50 cm vom Boden entfernt und hat einen Durchmesser von 25-35 cm. Der obere Teil der Leitung mündet in das Fach zur Rohstoffaufnahme.

Der Reaktor muss vollständig abgedichtet sein. Um das Eindringen von Luft auszuschließen, muss der Behälter mit einer Schicht Bitumenabdichtung abgedeckt werden

Der obere Teil des Bunkers ist ein Gasbehälter, der kuppel- oder kegelförmig ist. Es besteht aus Blech oder Dacheisen. Sie können das Design auch vervollständigen Mauerwerk, der anschließend mit Stahlgewebe abgedeckt und verputzt wird. Sie müssen oben auf dem Gastank eine versiegelte Luke anbringen, die durch die Wasserdichtung führende Gasleitung entfernen und ein Ventil installieren, um den Gasdruck zu entlasten.

Um das Substrat zu mischen, können Sie die Anlage mit einem Entwässerungssystem nach dem Sprudelprinzip ausstatten. Befestigen Sie dazu Kunststoffrohre vertikal im Inneren der Struktur, sodass ihre Oberkante über der Untergrundschicht liegt. Machen Sie viele Löcher hinein. Unter Druck stehendes Gas sinkt nach unten und beim Aufsteigen vermischen Gasblasen die Biomasse im Behälter.

Wenn Sie keinen Betonbunker bauen möchten, können Sie einen fertigen PVC-Container kaufen. Um die Wärme zu bewahren, muss es von einer Wärmedämmschicht – Polystyrolschaum – umgeben sein. Der Boden der Grube ist mit einer 10 cm dicken Schicht Stahlbeton ausgefüllt. Behälter aus Polyvinylchlorid können verwendet werden, wenn das Reaktorvolumen 3 m3 nicht überschreitet.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Wie Sie die einfachste Installation aus einem gewöhnlichen Fass durchführen, erfahren Sie im Video:

Der einfachste Reaktor kann aus verfügbaren Materialien in wenigen Tagen mit eigenen Händen hergestellt werden. Wenn der Betrieb groß ist, kaufen Sie am besten eine fertige Anlage oder wenden Sie sich an Spezialisten.

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