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

Moderne technologieën voor de verwerking van allerlei soorten grondstoffen bieden de mogelijkheid om het probleem van het direct thuis verkrijgen van biobrandstoffen uit mest met succes op te lossen. Bovendien kunt u, door thuis met uw eigen handen biobrandstof te maken, dankzij nieuwe principes van afvalverwerking, tegelijkertijd meststoffen voor landbouwgewassen produceren.

Wat hiervoor nodig is en hoe je op de juiste manier een bioreactor kunt maken - we zullen deze kwesties in ons artikel in detail bespreken. We zullen aanbevelingen doen over het kiezen van de beste grondstoffen voor de productie van biogas, en de kenmerken analyseren van het gebruik van de resulterende brandstof voor huishoudelijke behoeften.

De eenvoudigste manier is natuurlijk om kant-en-klare industriële installaties aan te schaffen. De hoge kosten ervan dwingen ons echter om opties te overwegen om zelf productiesystemen te maken.

Kort over de definitie van biogas

Volgens wetenschappelijke definities is biogas een product dat wordt verkregen als resultaat 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 vitale activiteit van drie soorten bacteriën:

• hydrolytisch;
• zuurvormend;
• vorming van methaan.

Een hoogwaardig fermentatieproduct wordt beschouwd als de samenstelling van een gasmengsel, waarvan de inhoud is verdeeld in de verhouding: 50-85% methaan, 15-50% koolstofdioxide en minder dan 5% waterstofsulfide.

Dit is ongeveer hoe het blokdiagram van alternatieve energieproductie eruit ziet. In dit geval worden traditionele huishoudelijke bronnen van grondstoffen gebruikt, die zeer geschikt zijn voor de productie van alternatieve energie: biobrandstoffen

Dit gasmengsel wordt door filters geleid om de aanwezigheid van CO te verwijderen² en H²S, waarna puur biologisch methaan overblijft. Dergelijk gas verschilt niet van aardgas dat wordt gebruikt in huishoudelijke en industriële toepassingen.

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

• mest en vogelpoep;
• afval van de alcoholproductie (stillage);
• overtollige brouwproductie (biergranen);
• ontlasting en visafval;
• bietenpulp, huishoudelijk afval, gras, etc.

Dit is slechts een deel van alle grondstoffen die mogen worden gebruikt. Maar zelfs deze lijst laat zien hoe divers de lijst met grondstoffen is om de productie van biogas op continue basis te kunnen realiseren.

Een productie-installatie voor biobrandstoffen, aangepast aan de behoeften van een van de vele bestaande boerderijen. Het station is klein van volume, maar voldoet volledig aan de behoeften van de particuliere landbouw

De volumetrische opbrengst van het gasmengsel is rechtstreeks afhankelijk van het type grondstof dat wordt gebruikt en het gehalte aan droge stoffen daarin. Dus als u rundermest in het bedrijfsleven gebruikt, kunt u met één ton mest daadwerkelijk 50-60 m2 halen³ biobrandstoffen, dat tot 60% methaan bevat.

Er wordt aangenomen dat de beste grondstoffen afval met een hoog vetgehalte zijn. Het verwerken van één ton vetafval via een klassieke biobrandstofproductie-installatie kan tot 1300 m3 opleveren³ gasmengsel, waarbij het methaangehalte 90% bereikt.

Hoe maak ik een verwerkingslandbouwmodule?

Om een ​​systeem te maken voor de verwerking van afval tot biobrandstof, moet je op zijn minst op de hoogte zijn van het werkingsprincipe van dergelijke apparaten, en ook inzicht hebben in de schakelingen.

Schema van de bioreactorinstallatie: 1 – bioreactor; 2 – roerder; 3 – verwarming; 4 – pomp; 5 – filterelement; 6 – gascompressor; 7 – gastank; 8 – mestverzamelaar; 9 – opbrengst aan meststoffen (slib); 10 – bedieningspaneel verwarming

Laten we beide overwegen, maar let op: de constructie van een volwaardige installatie is behoorlijk lastig en duur. Thuis kun je in de regel alleen zoiets maken als recyclingstations. Sommige pogingen zijn echter succesvol.

Het werkingsprincipe van de bio-installatie

De productietechnologie voor biobrandstoffen ondersteunt over het algemeen de volgende systeembenadering:

1. De bioreactor (container) is geladen met mest.
2. Binnen de reactor vindt gedurende een bepaalde tijd een fermentatieproces plaats.
3. Er ontstaat een gasvormig milieu.
4. Gassen worden uit de reactor verwijderd.
5. Het gasmengsel wordt gezuiverd en als brandstof gebruikt.

De samenstelling van het resulterende gasmengsel wordt gekenmerkt door een vrij hoge verzadiging van verschillende stoffen. De grootste procentuele component is methaan (60%), kooldioxide (35%) en andere stoffen, waaronder waterstofsulfide (5%).

Zo ziet het mengselgasdistributiediagram eruit: 1 – het methaangehalte is ongeveer 63-65%; 2 – koolstofdioxidegehalte ongeveer 30-33%; 3 – waterstofsulfidegehalte ongeveer 2%; 4 – ammoniakgehalte ongeveer 1%; 5 – waterstofgehalte ongeveer 1%

Ondertussen zijn voor de effectieve werking van een gasvormingsstation voor thuisproductie aanzienlijke afvalreserves van vertegenwoordigers van de dierenwereld vereist.

Daarom is het eerste waar u op moet letten bij het oplossen van het probleem van het verkrijgen van biobrandstof thuis (land) de beschikbaarheid van grondstoffenbronnen voor de verwerkingsfabriek.

Een bioreactor met je eigen handen maken

Nadat u de bronnen van de grondstoffen hebt bepaald, moet u vervolgens beslissen over de locatie van de thuis- (of land-) bioreactor. De reactor zelf is een afgesloten vat, behoorlijk duurzaam, met een volume gebaseerd op de dagelijkse inname van mestgrondstoffen voor verwerking (ter referentie: om 100 m te verkrijgen³ gasmengsel vereist ongeveer 1 ton mest).

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

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

Een dergelijke container zal op een stevige fundering moeten worden geplaatst, voorzien van afsluiters en andere technische parafernalia volgens het klassieke schema. Het is raadzaam om het bovenste deel van het vat verwijderbaar te maken, met boutbevestigingen en een afdichtingspakking.

Om de continuïteit van de cyclus te garanderen, moet de opslagtank worden uitgerust met een kunstmatige verwarmingsmodule. Als in de zomer de efficiëntie van de mestvergisting en de snelheid van gasvorming volledig worden verzekerd door externe temperatuuromstandigheden, verandert de situatie in de winter.

Voor gebruik in de winter van de bioreactor is kunstmatige verwarming vereist, gezien de stopzetting van de activiteit van fermentatiebacteriën al bij 4-10 ° C boven nul. Dienovereenkomstig moet de container een hoogwaardige thermische isolatie hebben. Hiervoor is de klassieke methode van isoleren met minerale wol geschikt.

Een goed voorbeeld van het isoleren van een bioreactor voor winterbedrijf. Als isolatiemateriaal werd minerale wol gebruikt. De bovenste laag watten is bedekt met foliemateriaal

Er zijn verschillende opties voor het organiseren van verwarming. Bijvoorbeeld het gebruik van elektrische kachels of een waterverwarmingssysteem (watermantel).

Het vermogen van het verwarmingscircuit moet worden berekend op basis van de optimale temperatuur in de reactor van 25-40 ° C, noodzakelijk om een ​​effectief biomassafermentatieproces te bereiken.

Naast verwarmingstoestellen wordt de fermentatieactiviteit van biomassa beïnvloed door de mate van stagnatie. In principe moet het mestmateriaal in de tank voortdurend in beweging zijn. De beweging van biomassa bevordert het fermentatieproces en verkort de tijd voor het verkrijgen van de gascomponent.

Optie voor een zomerinstallatie voor mestverwerking en productie van biobrandstof. In dit geval vindt de verwarming plaats in de vorm van een betonnen waterbad waarin de reactortank wordt ondergedompeld. In de winter kan deze installatie echter niet worden gebruikt.

Het probleem van het organiseren van beweging wordt opgelost door een speciale mechanische roerder in het ontwerp van de bioreactor te introduceren. De as van dit apparaat is verbonden met de as van een motor met laag toerental, die de rotatieactie uitvoert. Het in- en uitschakelen van het mengproces kan handmatig of automatisch worden gedaan.

We hebben nog een artikel op onze website dat hierin voorziet Installatie instructies om biogas te verkrijgen voor de behoeften van een privéwoning.

Productieproces van biogas en kunstmest

Het ontwerp van het systeem voor de productie van biobrandstof thuis houdt technologisch in dat het schip tot ongeveer 1/3 van de capaciteit met mest wordt geladen. Voor het laden van mest wordt een laadluik met hermetisch afgesloten deur gemaakt. Het resterende vrije bovenste gedeelte van de bioreactor wordt gebruikt voor de ophoping van vrijkomende gassen.

Een zelfgemaakte miniatuurbioreactor gemaakt op basis van een gewoon vat van 200 liter. Om aan de bescheiden behoefte aan biologische brandstof te voldoen, is het in principe zeer geschikt voor gebruik in particuliere huishoudens. Dit is hetzelfde ontwerp dat thuis gemaakt kan worden om biobrandstof te produceren

Er moeten uitgangsgaten worden gemaakt op de bovenste en onderste niveaus van het vaartuig. Bovenaan bevindt zich een gasafvoer, onderaan bevindt zich een uitlaat voor het afvoeren van behandelde mest (meststoffen). Het is ook raadzaam om een ​​observatievenster in het bovenste gedeelte van het vat te monteren om het proces te bewaken.

De pijp voor het afvoeren van het gasmengsel is door een afgedichte pijp verbonden 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 gas houder en vervolgens aan de consument geserveerd.

Een voorbeeld van een tweetraps afscheiderontwerp: een hydraulische klep voor het toevoeren van een gasmengsel afkomstig uit een bioreactor. Met deze filtratieoptie kunt u een gezuiverd product van hoge kwaliteit verkrijgen.

Het is raadzaam om de onderste buis op de reactor (voor de afvoer van afvalmest - slib) een zo groot mogelijke diameter te geven. Er wordt een afsluiter (klep) op aangesloten en er wordt een afvoer gemaakt naar een tank voor het verzamelen van slib. De verbruikte massa op de boerderij kan met succes als meststof worden gebruikt.

We hebben gedetailleerde informatie beoordeeld over het bepalen van het vereiste volume van de container, evenals over het berekenen van de efficiëntie van de bioreactor en de haalbaarheid van het gebruik van biogas in volgend artikel.

Wat moet de samenstelling van de mestmassa zijn?

De massa mest die in de bioreactor wordt geladen, mag niet eenvoudigweg worden beschouwd als een grondstof die in welke kwaliteit dan ook geschikt is. De component van de stof is van fundamenteel belang voor het fermentatieproces. In de praktijk is gebleken dat een vermindering van substraatdeeltjes gepaard gaat met een betere procesefficiëntie.

Uitgesproken vezeligheid van het substraat en een toename van het interactiegebied van bacteriën zijn de belangrijkste criteria die bijdragen aan de snelle afbraak van de mestmassa. In deze toestand vormt de mestgrondstof, wanneer verwarmd en gemengd, geen sediment of film op het oppervlak, wat de filtratie van het gasmengsel aanzienlijk vereenvoudigt.

Voorbereiding van mestmassa voor laden in de reactor. Deze procedure krijgt niet minder aandacht dan al het andere als er een wens bestaat om in korte tijd een aanzienlijke hoeveelheid biobrandstof te verkrijgen

De mate van vermaling van de grondstof bepaalt de duur van de fermentatie, wat op zijn beurt invloed heeft op de hoeveelheid geproduceerd gas. 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

Het toepassingsgebied van dit type energiebron is vrij uitgebreid. Door biogas als brandstof te gebruiken wordt elektriciteit geproduceerd, warm water of stoom geproduceerd. Er zijn talloze voorbeelden uit de praktijk waarbij biobrandstof wordt gebruikt als brandstof voor voertuigen.

Maar om problemen op de boerderij bij het gebruik van dergelijke brandstof te voorkomen, is het uiterst belangrijk om een ​​opslagfaciliteit voor het resulterende biogas te regelen, waarbij de juiste plaats voor de benzinetank Locatie aan.

Biogasinstallaties van dit type zijn apparatuur die de mogelijkheid opent om afvalvrije productie te creëren. In dit opzicht zijn de individuele landen van West-Europa een goed voorbeeld.

In Denemarken heeft de productie van dit soort brandstof bijvoorbeeld bijna 20% van de totale energiebronnen van het land bereikt. In grote delen van de wereld – India en China – loopt het aantal biogasinstallaties in de honderdduizenden.

Krachtige industriële installaties voor de productie van biobrandstoffen. Dergelijke structuren zijn in staat grote landbouwstructuren volledig van biobrandstof te voorzien. Er zijn wereldwijd een groot aantal vergelijkbare systemen in gebruik. En de kwantitatieve groei zet zich actief voort

Het is niet voor niets dat er wereldwijd een aanzienlijke toename is van de belangstelling voor biogasproductieprocessen.

Dit is een van die energieopties die geclassificeerd is als een alternatieve bron en waarvoor zij de toekomst zien. Daarom houden boeren en beheerders van woningen en gemeentelijke diensten, eigenaren van particuliere boerderijen en kleine bedrijven de ontwikkeling van de technologie nauwlettend in de gaten.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Herziening van een eenheid voor de productie van biogas, bij de vervaardiging waarvan een plastic tank van 127 liter wordt gebruikt. Kenmerken van het apparaat en bedieningstips.

Van bijzonder belang in het gebruik van installaties komt tot uiting onder eigenaren van de restaurant- en gastronomische sfeer, waar het onderwerp verwerking van voedselverspilling relevant blijft. Op deze basis bestaat er een goede mogelijkheid om goedkope recycling van organisch afval te creëren ten behoeve van landbouwbedrijven. Ten slotte betekent de productietechnologie voor biobrandstoffen een daadwerkelijk behoud van het milieu, wat niet gezegd kan worden over de productie van andere energiedrankjes.

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

Of misschien bent u zelf bekend met de vervaardiging van een bioreactor en het proces van het produceren van biogas? Deel uw praktische kennis en uw mening over dit onderwerp in ons artikel - veel bedrijfsleiders zullen geïnteresseerd zijn in uw ervaringen en aanbevelingen.