Biogasanlæg: genanvendt organisk affald med profit

Indholdet af artiklen



Stigningen i energipriser tvinger s√łgningen efter alternative opvarmningsmuligheder. Gode ‚Äč‚Äčresultater kan opn√•s ved selvproduktion af biogas fra tilg√¶ngelige organiske r√•varer. I denne artikel vil vi tale om produktionscyklus, bioreaktorenhed og besl√¶gtet udstyr..

Biogasanlæg. Genanvendt organisk affald med profit

Underlagt de grundl√¶ggende driftsregler er en gasreaktor fuldst√¶ndig sikker og i stand til at levere br√¶ndstof og elektricitet til endda et lille hus, endda et helt agroindustrielt kompleks. Resultatet af bioreaktorarbejdet er ikke kun gas, men ogs√• en af ‚Äč‚Äčde mest v√¶rdifulde typer g√łdning, den vigtigste komponent i naturlig humus.

Sådan opnås biogas

For at f√• biogas anbringes organiske r√•materialer under forhold, der er gunstige for udviklingen af ‚Äč‚Äčflere typer bakterier, der udsender metan i l√łbet af deres liv. Biomasse gennemg√•r tre transformationscyklusser, og p√• hvert trin involveres forskellige stammer af anaerobe organismer. Oxygen er ikke p√•kr√¶vet i deres levetid, men sammens√¶tningen af ‚Äč‚Äčr√•materialet og dets konsistens s√•vel som temperatur og indre tryk er af stor betydning. Forhold med en temperatur p√• 40-60 ¬į C og et tryk p√• op til 0,05 atm betragtes som optimale. Det indl√¶ste r√•materiale begynder at producere gas efter langvarig aktivering, hvilket tager fra flere uger til seks m√•neder.

Biogasanlæg. Genanvendt organisk affald med profit

Begyndelsen p√• gasfrigivelsen i det beregnede volumen indikerer, at bakteriekolonierne allerede er ret mange, derfor frisk r√•materiale doseres efter 1-2 uger i reaktoren, som n√¶sten √łjeblikkeligt aktiveres og g√•r ind i produktionscyklussen.

For at opretholde optimale forhold blandes råmaterialerne med jævne mellemrum ved hjælp af en del af varmen fra gasopvarmning til at opretholde temperaturen. Den resulterende gas indeholder fra 30 til 80% methan, 15-50% carbondioxid, små urenheder af nitrogen, brint og hydrogensulfid. Til brug i husholdningen beriges gas ved at fjerne kuldioxid derfra, hvorefter brændstoffet kan bruges i en lang række kraftudstyr: fra motorer i kraftværker til varmekedler.

Hvilke råvarer er egnede til produktion

I mods√¶tning til hvad man tror, ‚Äč‚Äčer g√łdning ikke det bedste r√•materiale til biogasproduktion. Br√¶ndstofudbyttet fra et ton rent gylle er kun 50-70 m3 med en koncentration p√• 28-30%. Imidlertid er det i animalsk affald, at det konstateres, at de fleste af de n√łdvendige bakterier hurtigt starter og opretholder effektiv drift af reaktoren..

Biogasanlæg. Genanvendt organisk affald med profit

Af denne grund blandes g√łdning med afgr√łder og f√łdevareindustriaffald i forholdet 1: 3. F√łlgende bruges som plantematerialer:

Råmateriale Output fra 1 ton råvarer С koncentration4
Ensilage fra majsstængler og kolber 400 m3 50-56%
Græs- og kornsilage 200-230 m3 49-54%
Foder kartofler, r√łdbeder, korn 500-600 m3 50-65%
Affald fra bagerier og f√łdevareindustri (sojab√łnner, havre) 700-750 m3 55-58%
Vegetabilske olier, fedt, glycerol 8500-1200 m3 65-68%

R√•materialer kan ikke blot h√¶ldes i reaktoren, noget forberedelse er n√łdvendigt. Det originale underlag knuses til en br√łkdel p√• 0,4‚Äď0,7 mm og fortyndes med vand i en m√¶ngde p√• ca. 25‚Äď30% af t√łrv√¶gten. I store volumener kr√¶ver blandingen en mere grundig blanding i homogeniseringsanordninger, hvorefter den er klar til indl√¶sning i reaktoren.

Bioreaktorkonstruktion

Kravene til betingelserne for placering af reaktoren er de samme som for en passiv septiktank. Hoveddelen af ‚Äč‚Äčbioreaktoren er kokeren – en beholder, hvor hele fermenteringsprocessen finder sted. For at reducere omkostningerne ved opvarmning af massen graves reaktoren ned i jorden. Mediets temperatur falder s√•ledes ikke under 12-16 ¬į C, og varmeudstr√łmningen dannet under reaktionen forbliver minimal.

Biogasanl√¶g. Genanvendt organisk affald med profit Biogasanl√¶gsdiagram: 1 – lastningstragt for r√•materiale; 2 – biogas; 3 – biomasse; 4 – tankkompensator; 5 – luge til affaldsudvinding; 6 – trykaflastningsventil; 7 – gasr√łr; 8 – vandforsegling; 9 – til forbrugere

For ford√łjere op til 3 m33 det er tilladt at bruge nylonbeholdere. Da tykkelsen og materialet p√• deres v√¶gge ikke hindrer udstr√łmningen af ‚Äč‚Äčvarme, er beholderne d√¶kket med lag ekspanderet polystyren eller fugtbestandig mineraluld. Bundens bund er betonet med en afretning p√• 7-10 cm med forst√¶rkning for at forhindre, at reaktoren bliver skubbet ud af jorden.

Det mest egnede materiale til konstruktion af store reaktorer er armeret lerditbeton. Det har tilstr√¶kkelig styrke, lav varmeledningsevne og lang levetid. F√łr kammerets v√¶gge h√¶ldes, skal der monteres et skr√•t r√łr for at tilf√łre blandingen til reaktoren. Dens diameter er 200-350 mm, den nedre ende skal v√¶re 20-30 cm fra bunden.

I den √łverste del af kokeren er der en gastank – en kuppel eller en konisk struktur, der koncentrerer gas ved det √łverste punkt. Gasholderen kan v√¶re lavet af metalplade, men i sm√• installationer er valvet lavet med murv√¶rk og derefter betrukket med st√•lnet og pudset. Ved konstruktion af en gastank er det n√łdvendigt i sin √łvre del at tilvejebringe en forseglet passage af to r√łr: til gasindtagelse og installation af en trykaflastningsventil. Et andet r√łr med en diameter p√• 50-70 mm er lagt for at pumpe den brugte masse ud.

Biogasanlæg. Genanvendt organisk affald med profit

Reaktorens kapacitet skal forsegles og modst√• et tryk p√• 0,1 atm. For at g√łre dette er den indre overflade af kokeren d√¶kket med et kontinuerligt lag af coatet bitumen-vandisolering, og en forseglet luge er monteret p√• toppen af ‚Äč‚Äčgastanken..

Gasfjernelse og berigelse

Under gasholderens kuppel ledes gas gennem en r√łrledning i en beholder med en vandforsegling. Tykkelsen af ‚Äč‚Äčvandlaget over r√łrudl√łbet bestemmer driftstrykket i reaktoren og er normalt 250‚Äď400 mm.

Efter vandforseglingen kan gassen bruges i opvarmningsudstyr og til madlavning. Til drift af forbr√¶ndingsmotorer er det imidlertid n√łdvendigt med et h√łjere methanindhold, og derfor beriges gassen.

Biogasanlæg. Genanvendt organisk affald med profit

Den f√łrste fase af berigelse er at reducere koncentrationen af ‚Äč‚Äčkuldioxid i gassen. For at g√łre dette kan du bruge specielt udstyr, der fungerer efter princippet om kemisk absorption eller p√• semi-permeable membraner. Hjemme er berigelse ogs√• mulig ved at f√łre gas gennem vands√łjlen, hvori op til halvdelen af ‚Äč‚ÄčCO opl√łses2. Gas spr√łjtes i sm√• bobler gennem r√łrformede beluftningsapparater, kulsyreholdigt vand skal periodisk fjernes og spr√łjtes under normale atmosf√¶riske forhold. I plantevoksende komplekser bruges s√•dant vand med succes i hydroponiske systemer.

P√• det andet trin af berigelse reduceres fugtighedsindholdet i gassen. Denne funktion findes i det meste af det fabriksproducerede bandageudstyr. Hjemmelavede t√łrremidler ligner et Z-r√łr fyldt med silicagel.

Brug af biogas: specificitet og udstyr

De fleste moderne modeller af opvarmningsudstyr er designet til at arbejde med biogas. Forældede kedler kan relativt let genudstyres ved at udskifte brænder og luftgaspræparationsindretning.

Biogasanlæg. Genanvendt organisk affald med profit

For at f√• gas under driftstryk bruges en konventionel frem- og tilbageg√•ende kompressor med en modtager, der er indstillet til at arbejde med et tryk p√• 1,2 gange designtrykket. Tryknormalisering udf√łres af en gastrykregulator, dette hj√¶lper med at undg√• dr√•ber og opretholde en j√¶vn flamme.

Bioreaktorens ydeevne skal v√¶re mindst 50% h√łjere end forbruget. Der dannes ingen overskydende gas i produktionen: n√•r trykket overstiger 0,05-0,065 atm, bremses reaktionen n√¶sten fuldst√¶ndigt og gendannes f√łrst efter, at en del af gassen er blevet pumpet ud.

L√¶s mere  Hvilket varmt gulv er bedre at v√¶lge: vand eller elektrisk, fordele og ulemper
Bed√łm denne artikel
( Ingen vurderinger endnu )
Tilf√łj kommentarer

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: