Wie man einen Bioreaktor mit eigenen Händen baut

Anleitung zum Selbstbau

Wenn keine Erfahrung im Zusammenbau komplexer Systeme vorhanden ist, ist es sinnvoll, im Netz aufzugreifen oder die einfachste Zeichnung einer Biogasanlage für ein Privathaus zu entwickeln.

Je einfacher das Design, desto zuverlässiger und langlebiger ist es. Später, wenn Bau- und Systemhandhabungsfähigkeiten verfügbar sind, wird es möglich sein, die Ausrüstung umzubauen oder eine zusätzliche Installation zu montieren.

Teure Industriestrukturen umfassen Biomasse-Mischsysteme, automatische Heizung, Gasreinigung usw. Haushaltsgeräte sind nicht so schwierig.Es ist besser, eine einfache Installation zusammenzustellen und dann Elemente hinzuzufügen, die entstehen müssen.

Bei der Berechnung des Fermentervolumens lohnt es sich, sich auf 5 Kubikmeter zu konzentrieren. Mit einer solchen Installation können Sie die Gasmenge erhalten, die zum Heizen eines Privathauses mit einer Fläche von 50 Quadratmetern erforderlich ist, wenn ein Gaskessel oder -ofen als Wärmequelle verwendet wird.

Dies ist ein durchschnittlicher Indikator, weil der heizwert von biogas liegt in der regel nicht über 6000 kcal/m3.

Damit der Fermentationsprozess mehr oder weniger stabil abläuft, ist es notwendig, das richtige Temperaturregime zu erreichen. Dazu wird der Bioreaktor in eine Erdgrube eingebaut oder eine zuverlässige Wärmedämmung vorab durchdacht. Eine konstante Beheizung des Substrats kann durch die Unterbringung eines Wasserheizrohrs unter dem Fermenterboden gewährleistet werden

Bau einer Biogasanlage kann in mehrere Stufen unterteilt werden.

Stufe 1 - Vorbereitung einer Grube für einen Bioreaktor

Fast die gesamte Biogasanlage befindet sich unter der Erde, daher hängt viel davon ab, wie die Grube ausgehoben und fertiggestellt wurde. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Wände zu verstärken und die Grube abzudichten - Kunststoff-, Beton-, Polymerringe.

Die beste Lösung ist der Kauf fertiger Polymerringe mit blankem Boden. Sie kosten mehr als improvisierte Materialien, aber eine zusätzliche Versiegelung ist nicht erforderlich. Polymere sind empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung, haben aber keine Angst vor Feuchtigkeit und chemisch aggressiven Stoffen. Sie sind nicht reparabel, können aber bei Bedarf einfach ausgetauscht werden.

Die Intensität der Vergärung des Substrats und der Gasausstoß hängen von der Vorbereitung der Wände und des Bodens des Bioreaktors ab, daher wird die Grube sorgfältig verstärkt, isoliert und abgedichtet. Dies ist die schwierigste und zeitaufwändigste Arbeitsphase.

Stufe 2 - Anordnung der Gasdrainage

Die Anschaffung und Installation spezieller Rührwerke für Biogasanlagen ist teuer. Durch die Ausstattung mit Gasableitung kann das System kostenreduziert werden. Es handelt sich um vertikal installierte Polymer-Abwasserrohre, in die viele Löcher eingebracht wurden.

Bei der Berechnung der Länge der Drainagerohre sollte man sich an der geplanten Fülltiefe des Bioreaktors orientieren. Die Oberkante der Rohre muss über diesem Niveau liegen.

Für die Gasableitung können Sie Metall- oder Polymerrohre wählen. Erstere sind stärker, während letztere widerstandsfähiger gegen chemische Angriffe sind. Es ist besser, Polymeren den Vorzug zu geben, weil. Metall rostet und verrottet schnell

Das Substrat kann sofort in den fertigen Bioreaktor geladen werden. Es ist mit einer Folie bedeckt, so dass das beim Fermentationsprozess freigesetzte Gas unter leichtem Druck steht. Wenn die Kuppel fertig ist, wird sie die normale Zufuhr von Biomethan durch das Auslassrohr sicherstellen.

Stufe 3 - Installation der Kuppel und der Rohre

Der letzte Schritt bei der Montage der einfachsten Biogasanlage ist die Installation der Kuppelspitze. Am höchsten Punkt der Kuppel wird ein Gasauslassrohr installiert und zum Gastank gezogen, was unverzichtbar ist.

Die Kapazität des Bioreaktors ist mit einem dichten Deckel verschlossen. Um eine Vermischung von Biomethan mit Luft zu verhindern, ist ein Wasserverschluss eingebaut. Es dient auch der Gasreinigung. Es ist notwendig, ein Ablassventil vorzusehen, das funktioniert, wenn der Druck im Fermenter zu hoch ist.

Lesen Sie in diesem Material mehr darüber, wie man aus Gülle Biogas macht.

Der Freiraum des Bioreaktors dient teilweise als Gasspeicher, was jedoch für den sicheren Betrieb der Anlage nicht ausreicht. Gas muss ständig verbraucht werden, sonst ist eine Explosion durch Überdruck unter der Kuppel möglich

Allgemeine Grundsätze

Biogas ist ein Produkt, das aus der Zersetzung organischer Stoffe gewonnen wird. Beim Prozess der Fäulnis / Vergärung werden Gase freigesetzt, durch deren Sammlung Sie den Bedarf des eigenen Haushalts decken können. Die Anlage, in der dieser Prozess stattfindet, wird als „Biogasanlage“ bezeichnet.

In einigen Fällen ist die Gasleistung zu hoch, dann wird es in Gastanks gelagert - zur Verwendung während der Zeit seiner unzureichenden Menge. Bei richtiger Organisation des Gasprozesses kann es zu viel Gas geben, dessen Überschuss dann verkauft werden kann. Eine weitere Einnahmequelle sind vergorene Reste. Dies ist ein hochwirksamer und sicherer Dünger - im Prozess der Fermentation sterben die meisten Mikroorganismen ab, Pflanzensamen verlieren ihre Keimfähigkeit, Parasiteneier werden nicht lebensfähig. Der Export solcher Düngemittel auf die Felder wirkt sich positiv auf die Produktivität aus.

Voraussetzungen für die Gasförderung

Der Prozess der Biogasbildung erfolgt aufgrund der lebenswichtigen Aktivität verschiedener Arten von Bakterien, die im Abfall selbst enthalten sind. Aber damit sie aktiv „arbeiten“ können, müssen sie bestimmte Bedingungen schaffen: Feuchtigkeit und Temperatur. Um sie zu erzeugen, wird eine Biogasanlage gebaut. Dies ist ein Komplex von Geräten, dessen Basis ein Bioreaktor ist, in dem die Zersetzung von Abfällen stattfindet, die von einer Gasbildung begleitet wird.

Organisation des Kreislaufs der Verarbeitung von Gülle und Pflanzenabfällen zu Biogas

Es gibt drei Arten der Verarbeitung von Gülle zu Biogas:

• Psychophiler Modus. Die Temperatur in der Biogasanlage beträgt +5°C bis +20°C. Unter solchen Bedingungen ist der Zersetzungsprozess langsam, es entsteht viel Gas, seine Qualität ist gering.
• Mesophil. Das Gerät wechselt bei Temperaturen von +30°C bis +40°C in diesen Modus. In diesem Fall vermehren sich mesophile Bakterien aktiv.In diesem Fall wird mehr Gas gebildet, der Verarbeitungsprozess dauert weniger Zeit - von 10 bis 20 Tagen.
• Thermophil. Diese Bakterien vermehren sich bei Temperaturen über +50°C. Der Prozess ist am schnellsten (3-5 Tage), die Gasausbeute am größten (unter idealen Bedingungen können aus 1 kg Lieferung bis zu 4,5 Liter Gas gewonnen werden). Die meisten Referenztabellen für den Gasertrag aus der Verarbeitung werden speziell für diesen Modus angegeben, sodass es sich lohnt, bei Verwendung anderer Modi eine Anpassung nach unten vorzunehmen.

Das Schwierigste in Biogasanlagen ist das thermophile Regime. Dazu bedarf es einer hochwertigen Wärmedämmung einer Biogasanlage, einer Heizung und einer Temperieranlage. Aber am Ausgang bekommen wir die maximale Menge an Biogas. Ein weiteres Merkmal der thermophilen Verarbeitung ist die Unmöglichkeit des Nachladens. Die verbleibenden zwei Modi - psychophil und mesophil - ermöglichen es Ihnen, täglich eine frische Portion zubereiteter Rohstoffe hinzuzufügen. Im thermophilen Modus ermöglicht eine kurze Prozesszeit jedoch, den Bioreaktor in Zonen zu unterteilen, in denen sein Anteil an Rohstoffen mit unterschiedlichen Beschickungszeiten verarbeitet wird.

Das Funktionsprinzip des Bioreaktors

Schematische Darstellung einer Biogasanlage Der Bioreaktor arbeitet mit organischen Abfällen, daher ist für seinen kontinuierlichen Betrieb das ständige Vorhandensein von Gülle und anderen landwirtschaftlichen Abfällen erforderlich. Das von der Anlage produzierte Biogas ist ein biologisch sauberer Brennstoff und in seiner Leistungsfähigkeit dem Erdgas ähnlich.

Die Arbeit des Bioreaktors besteht darin, organische Abfälle zu Gas und Dünger zu verarbeiten. Dazu werden sie in einen Bioreaktorbehälter geladen, wo anaerobe Bakterien die Biomasse verarbeiten.Um eine ordnungsgemäße Gärung zu erreichen, darf keine Luft in den Tank gelangen. Die Bearbeitungszeit hängt von der Menge des geladenen Abfalls ab. Das emittierte Gas besteht zu 60 % aus Methan und zu 35 % aus Kohlendioxid. Andere Verunreinigungen machen 5 % aus. Das entstehende Gas wird gereinigt und ist dann bereit für den Einsatz in Haushaltsgeräten.

Zusätzliche Anforderungen an Rohstoffe

Ein ernstes Problem für Betriebe, die moderne Anlagen zur Biogasproduktion installiert haben, besteht darin, dass das Rohmaterial keine festen Einschlüsse enthalten sollte. Ein Stein, eine Nuss, ein Stück Draht oder ein Brett, das versehentlich in die Masse gelangt, verstopft die Pipeline und deaktiviert einen teuren Kot Pumpe oder Mischer.

Es muss gesagt werden, dass die angegebenen Daten zur maximalen Gasausbeute aus dem Feed idealen Laborbedingungen entsprechen. Um sich diesen Zahlen in der realen Produktion zu nähern, müssen eine Reihe von Bedingungen eingehalten werden: Halten Sie die erforderliche Temperatur ein, mischen Sie regelmäßig fein gemahlene Rohstoffe, fügen Sie Zusatzstoffe hinzu, die die Fermentation aktivieren, usw. Auf einer behelfsmäßigen Anlage, die nach den Empfehlungen von Artikeln zum Thema „Biogas mit eigenen Händen gewinnen“ zusammengebaut wurde, können Sie kaum 20% des Maximalpegels erreichen, Hightech-Anlagen können Werte von 60-95% erreichen.

Ausreichend objektive Daten über die maximale Ausbeute an Biogas für verschiedene Arten von Rohstoffen

Hersteller und Modelle

Wir haben eine kurze Übersicht über die beliebtesten Modelle russischer Hersteller vorbereitet, da sie sich nicht von ihren ausländischen Kollegen unterscheiden.

Darüber hinaus bieten einige Hersteller eine vollständige Liste der Komponenten an, die zum Erstellen einer vollständig autonomen Biogasanlage erforderlich sind, während andere nur einen Bioreaktor und einige zugehörige Geräte herstellen.

BioMash-20

Die Biogasanlage des Konstruktionsbüros Klimov ist für die Verarbeitung von Gülle/Mist mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ≤90 % mit einem Gesamtgewicht von 300–700 kg pro Tag unter Zugabe von Einstreumaterial (maximal 20 % nach Gewicht) geeignet.

Der Bioreaktor besteht aus Polyethylen und erfordert daher keine Wartung und Reparatur.

Zusammen mit dem Reaktor werden der Hauptgasbehälter und eine Pumpe zu dessen Förderung (maximaler Druck 2,8 MPa) geliefert. Dank eines so hohen Drucks kann Gas in gewöhnliche Gasflaschen gepumpt werden.

Ebenfalls im Bausatz enthalten:

• Gaswärmeerzeuger mit einer Leistung von 100 kW pro Tag;
• Methan-Elektrogenerator mit einer Leistung von 11 kW;
• eine komplette Ausrüstung zum Beheizen des Kochers;
• kompletter Satz von Rohrleitungen.

Serie "BIO"

Diese von Agrobiogas hergestellten Anlagen sind für die Verarbeitung von Gülle/Mist mit einem Gewicht von 10-350 Tonnen pro Tag (je nach Modell) ausgelegt.

Der Vorteil dieser Serie ist ein relativ niedriger Preis, jedoch ist nur eine minimale Ausstattung im Paket enthalten, sodass Gastanks und vieles mehr separat erworben werden müssen.

Serie "SBG"

Diese Serie von Biogaskomplexen wird von der Kirower Firma SelkhozBioGaz hergestellt.

Dank einer individuellen Herangehensweise an jeden Kunden bietet das Unternehmen nicht nur fertige Kits an, sondern auch die Herstellung solcher Produkte für spezifische Bedingungen.

Die Modellpalette umfasst Anlagen, die 100 Kilogramm bis 1000 Tonnen Exkremente pro Tag verarbeiten können.

Das Paket umfasst alle notwendigen Geräte für den Einsatz einer vollwertigen Linie für die Verarbeitung von Gülle zu Gas und die Reinigung des Produkts.

Serie "BUG"

Eine Reihe von Biogasanlagen „BUG“ wird von der Unternehmensvereinigung „BMP“ hergestellt. Diese Serie umfasst Bioreaktoren mit kleinem Volumen (0,5–12 m3), die mit Gasbehältern mit einem Fassungsvermögen von 1–2 m3 ausgestattet sind.

Daher sind die Hauptabnehmer dieser Serie von Biogasanlagen zur Herstellung von Gülle und Gülle kleine landwirtschaftliche Betriebe oder Haushalte mit einer großen Anzahl von Vögeln / Nutztieren.

Serie "BGR"

Eine Reihe von Biogasanlagen "BGR" wird von dem in Yaransk ansässigen Unternehmen "BioGasRussia" hergestellt. Die kleinste Einheit dieser Serie (BGR-12) kann 500-900 kg Exkremente pro Tag verarbeiten, und das Volumen ihres Bioreaktors beträgt 12 m3.

Das Volumen des Reaktors und die Masse der täglichen Gülleaufnahme für größere Anlagen dieser Serie werden individuell ausgehandelt, wodurch der Kunde ein Gerät oder sogar eine Anlage erhält, die seinen Bedürfnissen am besten entspricht.

Im Rahmen großvolumiger Anlagen können sowohl vertikale als auch horizontale Fermenter enthalten sein, dies wird bei der Auftragserteilung besprochen.

Darüber hinaus bietet BioGasRussia die gesamte Palette der notwendigen Ausrüstung an, dank der die Biogasanlage vollständig autonom betrieben werden kann - ohne Anschluss an Strom- oder Gasnetze.

Möglichkeiten, die Installation mit Heizung auszustatten

Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine Heizung in einem Bioreaktor zu installieren.

• Einer davon ist der Anschluss der Station an das Heizsystem. Dies geschieht in Form einer Spule. Seine Installation sollte unter dem Reaktor erfolgen.
• Eine andere Methode besteht darin, ein elektrisches Heizelement im Boden des Tanks zu installieren.
• Ein weiteres Verfahren zum Organisieren des Heizens beinhaltet die Verwendung elektrischer Heizsysteme zum Heizen des Tanks.

Wenn Sie automatisierte Systeme zur Organisation der Heizung verwenden, schaltet sich das Gerät ohne Ihre Hilfe ein, wenn kalte Biomasse in den Reaktor gelangt. Wenn sich das Rohmaterial auf die eingestellte Temperatur erwärmt, schaltet sich das Heizsystem aus.

Um mit Ihren eigenen Händen eine hochwertige Biogasanlage zu bauen, müssen Sie vor Beginn der Arbeiten Zeichnungen erstellen, auf die Sie sich bei der Ausführung der Arbeiten konzentrieren müssen. Heizelemente können in Warmwasserkessel eingebaut werden, daher müssen Sie sich um den Kauf der erforderlichen Gasausrüstung kümmern.

Um die erzeugte Biogasmenge zu erhöhen, können Sie Ihre Anlage neben der Beheizung auch mit einer Vorrichtung zum Mischen von Biomasse ausstatten. Dazu müssen Sie einige Zeit aufwenden und ein Gerät erstellen, das genauso funktioniert wie ein normaler Haushaltsmixer. Mit Hilfe einer Welle wird es in Bewegung gesetzt. Letzteres muss durch die Löcher im Deckel herausgeführt werden.

Wie man einen Bioreaktor (Anlage) mit eigenen Händen baut

Biogasanlagen, die Gas aus Gülle gewinnen, lassen sich ganz einfach mit eigenen Händen auf dem eigenen Gelände aufbauen. Vor dem Zusammenbau eines Bioreaktors für die Gülleverarbeitung lohnt es sich, Zeichnungen zu zeichnen und alle Nuancen sorgfältig zu studieren, denn.Ein Behälter mit einer großen Menge explosiven Gases kann eine große Gefahrenquelle darstellen, wenn er falsch verwendet wird oder Fehler in der Konstruktion der Installation vorliegen.

Biogas-Regelung

Die Kapazität des Bioreaktors wird anhand der Menge an Rohstoffen berechnet, die zur Herstellung von Methan verwendet werden. Damit die Betriebsbedingungen optimal sind, wird der Reaktorbehälter zu mindestens zwei Dritteln mit Abfall gefüllt. Für diese Zwecke wird ein tiefes Loch verwendet. Damit die Dichtheit hoch ist, werden die Wände der Grube mit Beton verstärkt oder mit Kunststoff verstärkt, manchmal werden Betonringe in die Grube eingebaut. Die Oberfläche der Wände wird mit feuchtigkeitsisolierenden Lösungen behandelt. Dichtheit ist eine notwendige Bedingung für den effizienten Betrieb der Anlage. Je besser der Behälter isoliert ist, desto höher ist die Qualität und Quantität des erzeugten Gases. Außerdem sind die Zerfallsprodukte des Abfalls giftig und können bei Austritt gesundheitsschädlich sein.

Im Abfallbehälter ist ein Rührwerk eingebaut. Es ist für das Mischen der Abfälle während der Fermentation verantwortlich und verhindert die ungleichmäßige Verteilung der Rohstoffe und die Bildung einer Kruste. Im Anschluss an das Rührwerk ist im Güllevergaser ein Entwässerungsaufbau montiert, der den Gasabzug in den Vorratsbehälter erleichtert und ein Auslaufen verhindert. Aus Sicherheitsgründen ist es notwendig, das Gas zu entfernen, aber auch um die Qualität des Düngemittels zu verbessern, das nach der Verarbeitung im Reaktor verbleibt. Im unteren Teil des Reaktors ist ein Loch für den Austritt verbrauchter Rohstoffe angebracht. Das Loch ist mit einer dichten Abdeckung ausgestattet, damit die Ausrüstung luftdicht bleibt.

So stellen Sie die Biomasseaktivität sicher

Für eine ordnungsgemäße Vergärung der Biomasse ist es am besten, die Mischung zu erhitzen. In den südlichen Regionen trägt die Lufttemperatur zum Beginn der Gärung bei. Wenn ein du lebst weiter Nord oder in der Mittelspur können Sie zusätzliche Heizelemente anschließen.

Um den Prozess zu starten, wird eine Temperatur von 38 Grad benötigt. Es gibt mehrere Möglichkeiten, es bereitzustellen:

• Spule unter dem Reaktor, verbunden mit dem Heizsystem;
• Heizelemente im Inneren des Tanks;
• Direkte Beheizung des Tanks mit Elektroheizungen.

Die biologische Masse enthält bereits Bakterien, die zur Erzeugung von Biogas benötigt werden. Sie wachen auf und beginnen mit der Aktivität, wenn die Lufttemperatur steigt.

Am besten beheizt man sie mit automatischen Heizsystemen. Sie schalten sich ein, wenn kalte Masse in den Reaktor eintritt, und schalten sich automatisch aus, wenn die Temperatur den gewünschten Wert erreicht. Solche Systeme werden in Wasserheizkessel eingebaut und können in Gasfachgeschäften gekauft werden.

Wenn Sie auf 30-40 Grad heizen, dauert die Verarbeitung 12-30 Tage. Es hängt von der Zusammensetzung und dem Volumen der Masse ab. Beim Erhitzen auf 50 Grad nimmt die Bakterienaktivität zu und die Verarbeitung dauert 3-7 Tage. Der Nachteil solcher Installationen sind die hohen Kosten für die Aufrechterhaltung einer hohen Temperatur. Sie sind vergleichbar mit der erhaltenen Kraftstoffmenge, sodass das System ineffizient wird.

Eine andere Möglichkeit, anaerobe Bakterien zu aktivieren, ist das Mischen von Biomasse. Sie können die Wellen unabhängig voneinander in den Kessel einbauen und bei Bedarf den Griff herausziehen, um die Masse umzurühren. Es ist jedoch viel bequemer, ein automatisches System zu entwickeln, das die Masse ohne Ihre Beteiligung mischt.

Was ist das?

Biogas, das ein umweltfreundlicher Brennstoff ist, wird in Biogasanlagen gewonnen, Einheiten, die ein Komplex von technischen Strukturen und Apparaten sind, die zu einem einzigen technologischen Zyklus kombiniert sind.

Das Gesamtpaket einer Biogasanlage kann je nach Leistung, Rohstoffart und gewonnenem Endprodukt in Form von thermischer oder elektrischer Energie beide Energiearten oder nur Biogas verwenden gasherde für den haushalt und als Kraftstoff für Autos.

Die Standardinstallation besteht aus folgenden Komponenten und Baugruppen:

• Lagertank, in dem Rohstoffe für die Biogasproduktion gesammelt werden;
• Mischer und Mühlen unterschiedlicher Bauart, die große Rohstofffraktionen in kleinere aufteilen;
• Gasspeicher, ein hermetisch verschlossener Behälter, der als Speicher für das entstehende Gas dient;
• Reaktor, Behälter oder Tank, in dem der Prozess der Biokraftstoffbildung stattfindet;
• Systeme zur Versorgung des Reaktors der Anlage mit Rohstoffen;
• Das System zum Überführen des resultierenden Brennstoffs aus dem Reaktor und dem Gasbehälter weiter zu den Stufen der Verarbeitung und Umwandlung in andere Energiearten;
• Automatisierungs-, Schutz- und Kontrollsysteme für die Produktion von Gas und Produkten seiner Verarbeitung.

Das obige Diagramm zeigt konventionell den technologischen Kreislauf der Biogaserzeugung aus flüssigen und festen Rohstoffen mit ihrer Weiterverarbeitung und Gewinnung von thermischer und elektrischer Energie.

Vorteile des Einsatzes von Biotechnologie

Die Technologie zur Gewinnung von Biokraftstoffen aus verschiedenen natürlichen Quellen ist nicht neu. Die Forschung auf diesem Gebiet begann Ende des 18. Jahrhunderts und entwickelte sich erfolgreich im 19. Jahrhundert. In der Sowjetunion entstand in den vierziger Jahren des letzten Jahrhunderts die erste Bioenergieanlage.

Biotechnologien werden seit langem in vielen Ländern eingesetzt, aber heute sind sie von besonderer Bedeutung.Aufgrund der sich verschlechternden Umweltsituation auf dem Planeten und der hohen Energiekosten richten viele ihren Blick auf alternative Energie- und Wärmequellen.

Die Technologie der Gülleverarbeitung zu Biogas ermöglicht es, die Menge der schädlichen Methanemissionen in die Atmosphäre zu reduzieren und eine zusätzliche Wärmeenergiequelle zu erhalten

Gülle ist natürlich ein sehr wertvoller Dünger, und wenn zwei Kühe auf dem Hof ​​stehen, gibt es keine Probleme bei der Verwendung. Eine andere Sache ist, wenn es um Betriebe mit großem und mittlerem Viehbestand geht, wo Tonnen von übelriechendem und verrottendem biologischem Material pro Jahr gebildet werden.

Damit aus Gülle hochwertiger Dünger wird, braucht es Flächen mit einem bestimmten Temperaturregime, und das sind zusätzliche Kosten. Viele Landwirte lagern es daher bei Bedarf ein und bringen es dann auf die Felder.

Abhängig von der Menge der pro Tag erzeugten Rohstoffe sollten die Dimensionen der Anlage und der Grad ihrer Automatisierung gewählt werden.

Wenn die Lagerbedingungen nicht eingehalten werden, verdunsten bis zu 40 % des Stickstoffs und der Hauptteil des Phosphors aus der Gülle, was ihre Qualitätsindikatoren erheblich verschlechtert. Außerdem wird Methangas in die Atmosphäre freigesetzt, was sich negativ auf die ökologische Situation des Planeten auswirkt.

Moderne Biotechnologien ermöglichen es, nicht nur die schädlichen Auswirkungen von Methan auf die Umwelt zu neutralisieren, sondern es auch zum Nutzen des Menschen zu nutzen und dabei erhebliche wirtschaftliche Vorteile zu erzielen.Als Ergebnis der Gülleverarbeitung entsteht Biogas, aus dem dann Tausende von kW Energie gewonnen werden können, und Produktionsabfälle sind ein sehr wertvoller anaerober Dünger.

Vor- und Nachteile der biologischen Methode

Die Planung von Biogasanlagen ist eine verantwortungsvolle Phase, daher ist es besser, vor einer endgültigen Entscheidung die Vor- und Nachteile dieser Methode abzuwägen.

Zu den Vorteilen einer solchen Produktion gehören:

1. Rationelle Verwertung organischer Abfälle. Dank der Installation ist es möglich, in die Tat umzusetzen, was sonst nur Müll wäre, der die Umwelt belastet.
2. Unerschöpflichkeit der Rohstoffe. Erdgas und Kohle werden früher oder später ausgehen, aber für diejenigen, die eine eigene Wirtschaft haben, wird der notwendige Abfall ständig erscheinen.
3. Kleine Menge Kohlendioxid. Bei der Nutzung von Biogas wird es zwar in die Atmosphäre freigesetzt, Kohlendioxid kann die ökologische Situation jedoch nicht beeinträchtigen.
4. Unterbrechungsfreier und effizienter Betrieb von Biogasanlagen. Im Gegensatz zu Sonnenkollektoren oder Windmühlen ist die Biogasproduktion nicht von äußeren Bedingungen abhängig.
5. Reduziertes Risiko durch die Verwendung mehrerer Installationen. Große Bioreaktoren sind immer eine große Bedrohung, aber sie können eliminiert werden, indem ein System aus mehreren Fermentern aufgebaut wird.
6. Hochwertigen Dünger erhalten.
7. Kleine Energieeinsparung.

Ein weiterer Pluspunkt ist der mögliche Nutzen für die Bodenbeschaffenheit. Einige Pflanzen werden auf dem Gelände speziell für Biomasse gepflanzt. In diesem Fall können Sie diejenigen auswählen, die die Qualität des Bodens verbessern können. Ein Beispiel ist Sorghum, das seine Erosion verringert.

Jede Art von alternativen Quellen hat ihre Nachteile. Biogasanlagen sind da keine Ausnahme.Der Nachteil ist:

• erhöhtes Risiko der Ausrüstung;
• Energiekosten für die Verarbeitung von Rohstoffen;
• vernachlässigbarer Biogasausstoß aufgrund des geringen Volumens von Hausanlagen.

Am schwierigsten ist es, eine Biogasanlage zu bauen, die für das effizienteste, thermophile Regime ausgelegt ist. Die Kosten in diesem Fall versprechen schwerwiegend zu sein. Eine solche Auslegung von Biogasanlagen überlässt man am besten einem Fachmann.

Welche Bedingungen soll die Bioinstallation schaffen?

Die wichtigsten Bedingungen, die die angenehmsten Bedingungen für die Aktivität von Methanogenen bieten, sind:

• Mangel an Sauerstoffversorgung (Dichtigkeit);
• konstante Temperatur entsprechend der Art der im Reaktor ablaufenden Prozesse;
• einstellbarer Frischmaterialzufluss;
• einstellbare Gas- und Abfallentsorgung getrennt für flüssige und feste Fraktionen;
• regelmäßiges Mischen des Inhalts, wodurch eine Trennung in feste und flüssige Fraktionen verhindert wird.

Die Dichtheit sollte mit der Möglichkeit der Wartung und Reparatur des Innenraums kombiniert werden, da es sich bei den Inhaltsstoffen des Bioreaktors um sehr aggressive Substanzen handelt.

Um eine ausreichende Temperatur zu erzeugen, die in den meisten Fällen die Außentemperatur deutlich übersteigt, werden Fermenter isoliert und mit Heizelementen ausgestattet.

Damit die Methanproduktion auf einem hohen Niveau ist, ist es notwendig, die Abfälle dieses Prozesses, dh Prozesswasser und Schlamm (Sapropel), rechtzeitig zu entfernen. Dies geschieht durch Rohre und Wasserdichtungen oder andere Sperrvorrichtungen, die den Austritt des erzeugten Gases verhindern.

Das Rühren erfolgt mechanisch und bringt den gesamten Inhalt des Kochers in eine kreisförmige und vertikale Bewegung, wodurch sich die getrennten Schichten unterschiedlicher Dichte vermischen und in jedem Bereich eine einzige Schicht mit demselben Feuchtigkeitsgehalt bilden.

Was ist Biogas und wie kann es genutzt werden?

Besitzer von Haushaltsgrundstücken wissen, dass man durch das Zusammenstellen von pflanzlichen Rohstoffen, Vogelkot und Mist nach einiger Zeit wertvollen organischen Dünger erhält. Doch die wenigsten wissen, dass sich Biomasse nicht von selbst zersetzt, sondern unter dem Einfluss verschiedener Bakterien.

Bei der Verarbeitung des biologischen Substrats setzen diese winzigen Mikroorganismen Abfallprodukte frei, darunter ein Gasgemisch. Der größte Teil davon (etwa 70 %) ist Methan – das gleiche Gas, das in den Brennern von Haushaltsöfen und Heizkesseln verbrennt.

Die Idee, solche Öko-Kraftstoffe für verschiedene Haushaltsbedarfe zu nutzen, ist nicht neu. Geräte zu seiner Extraktion wurden im alten China verwendet. Die Möglichkeit der Nutzung von Biogas wurde auch von sowjetischen Innovatoren in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts erforscht. Doch Anfang der 2000er Jahre erlebte die Technologie ein echtes Revival. Derzeit werden Biogasanlagen in Europa und den USA aktiv zum Heizen von Haushalten und für andere Zwecke eingesetzt.

Empfohlenes Bioreaktorvolumen

Um das erforderliche Volumen des Reaktors für die Verarbeitung von Biomasse zu bestimmen, muss die während des Tages produzierte Güllemenge berechnet werden. Es ist zwingend erforderlich, die Art der verwendeten Rohstoffe und das Temperaturregime zu berücksichtigen, das in der Anlage aufrechterhalten wird. Der verwendete Tank sollte zu 85-90 % seines Volumens gefüllt sein. Die restlichen 10 % werden für die Akkumulation des gewonnenen Biogases benötigt.

Die Dauer des Verarbeitungszyklus wird zwangsläufig berücksichtigt. Bei einer Temperatur von +35°C beträgt sie 12 Tage. Wir dürfen nicht vergessen, dass die verwendeten Rohstoffe mit Wasser verdünnt werden, bevor sie in den Reaktor geschickt werden. Daher wird seine Menge berücksichtigt, bevor das Volumen des Tanks berechnet wird.