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Biogas

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Biogas

Was ist Biogas?
In letzter Zeit wird immer mehr Aufmerksamkeit auf nicht-traditionelles, aus technischen Sicht, die Energiequellen: Sonnenstrahlung, Gezeiten und Wellen, und vieles mehr. Einige von ihnen, wie der Wind, sind weit verbreitet in der Vergangenheit verwendet, aber heute eine Wiedergeburt erleben. Einer der „vergessenen“ Rohstoffe und ein Biogas, das im alten China und die neu „offen“ in unserer Zeit verwendet wurde.
Was ist Biogas? Dieser Begriff bezieht sich auf ein Produktgas aus dem anaeroben resultierenden, das heißt, ohne Zugang von Luft stamm Fermentation (pereprevaniya) organischer Substanzen unterschiedlicher Herkunft. In jedem bäuerlichen Wirtschaft innerhalb eines Jahres wird sich eine erhebliche Menge an Gülle, Grünpflanzen, verschiedene Abfälle. Typischerweise wird nach der Zersetzung als organischer Dünger verwendet. Aber nur wenige Menschen wissen, wie viel Biogas und Wärme während der Fermentation freigesetzt. Aber diese Energie kann auch die Dorfbewohner einen guten Job machen.

Biogas - eine Mischung aus Gasen. Seine Hauptkomponenten sind: Methan (CH4), - 55-70%, und Kohlendioxid (CO 2) - 28-43% und in sehr geringen Mengen andere Gase, wie beispielsweise - Schwefelwasserstoff (H2S).
Durchschnittlich 1 kg an organischen Substanzen biologisch abbaubar 70% Methan produziert 0,18 kg, 0,32 kg Kohlendioxid, 0,2 kg Wasser und 0,3 kg unzerlegbaren Rückstand.
Faktoren, die die Produktion von Biogas zu beeinflussen.
Da die Zersetzung von organischen Abfällen erfolgt durch die Aktivität bestimmter Arten von Bakterien, wesentlichen Einfluss auf die Umwelt es. Somit ist die Menge an erzeugtem Gas weitgehend von der Temperatur abhängig: Je wärmer, desto höher ist die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Vergärung des organischen Materials. Deshalb ist wahrscheinlich die ersten Biogasanlagen in Ländern mit warmem Klima waren. Jedoch ermöglicht die Verwendung von zuverlässiger Isolierung und manchmal erhitzten Wasser Master Biogas-Generatoren Bau in Bereichen, in denen die Wintertemperatur abgesenkt wird auf -20? C Es gibt bestimmte Anforderungen und den Rohstoff: Es muss für die Entwicklung von Bakterien geeignet sein, die biologisch abbaubare organische Stoffe und Wasser in großen Mengen enthalten (90-94%). Wünschenswerterweise wurde das Medium neutral und ohne Agenten Einwirkung von Bakterien stören: z.B. Seifen, Detergentien, Antibiotika.

Biogas kann pflanzliche Öle und Gewerbeabfälle, Gülle, Abwasser etc. N. Neigen zu trennen in drei Fraktionen in der Fermentationsflüssigkeit im Tank verwendet werden. - Oberkruste von großen Partikeln gebildet mitgeführten Gasblasen im Laufe der Zeit steigen kann ziemlich hart werden und unter Freisetzung von Biogas stören würde. In der Mitte der Fermenters Flüssigkeit angesammelt hat, und die untere, gryazeobraznaya Fraktion ausfällt.
Die Bakterien sind am aktivsten in der mittleren Zone. Deshalb ist es von Zeit zu Zeit notwendig, um den Inhalt des Behälters zu rühren - mindestens einmal am Tag, und es ist wünschenswert - bis zu sechsmal. Das Rühren kann durch mechanische Mittel, hydraulische Mittel (Recycling durch eine Pumpe), unter dem Druck des pneumatischen Systems (teilweise Rückführung Biogas) oder mit unterschiedlichen Methoden samoperemeshivaniya erreicht werden.
Biogasanlagen.
In Rumänien sind Biogas-Generatoren weit verbreitet. Eines der ersten Einzelpflanzen (Abbildung 1) wurde im Dezember 1982 in Betrieb genommen. Seitdem ist es bereits erfolgreich drei benachbarte Gasfamilie jeweils in einem herkömmlichen Gaskocher mit drei Brennern und Ofen ermöglicht. Der Fermenter wird in einem Lochdurchmesser von etwa 4 m und eine Tiefe von 2 m (ein Volumen von ca. 21 m3) Laid Bedachungs Eisen innen gekocht zweimal angeordnet: zuerst durch elektrisches Schweißen, und dann für eine Gas nennen. Für den Korrosionsschutz der inneren Oberfläche des Behälters ist mit Harz bedeckt. Außerhalb des Fermenters Oberkante aus Beton Ringnut Tiefe von etwa 1 m aus, führt die Funktion der Wasserdichtung; in dieser Nut, mit Wasser gefüllt ist, gleitet der vertikale Teil einer Glocke des Tanks abdeckt.
Glocke ca. 2,5 m Höhe - von zwei Millimetern Stahlblech. In seinem oberen Teil und gehe Gas.
Der Autor dieses Projektes wählte die Möglichkeit, den Gassammel, im Gegensatz zu anderen Pflanzen über das Rohr im Fermenter und mit drei U-Bahn-Zweig - auf drei Bauernhöfen. Außerdem fließt Wasser in der Nut Wasserfalle, die Vereisung im Winter verhindert. Der Fermenter wird etwa 12 m3 Frischgülle geladen, die über das Kuhharn (ohne Zusatz von Wasser gegossen. Der Generator startet 7 Tage nach der Befüllung.






Eine ähnliche Anordnung hat eine andere Anlage (Fig. 1B). Seine Fermenter in einer Grube mit einer quadratischen Querschnittsabmessungen von 2x2 und eine Tiefe von etwa 2,5 m hergestellt. Pit mit Betonplatten ausgekleidet Dicke von 10-12 cm, verputzt Zement und mit Harz bedeckt zum Abdichten. Wasser Dichtungsnut Tiefe von etwa 50 cm, wie Beton, Glocke aus Wellblech verschweißt und frei in vier „Ohren“ Schieber kann an der vier vertikalen Führung montiert auf einem Betonbehälter. Die Höhe der Glocke ca. 3 m, 0,5 m, von denen in der Nut eingetaucht.
Als Erstbefüllung wurde der Fermenter in 8 m3 Frisch Kuhdung, und die obere Requests Urin etwa 400 l Rinder geladen. In 7 Tagen wird 8-Installation bereits vollständig mit Gas Besitzern zur Verfügung gestellt.

Es hat einen ähnlichen Aufbau und Biogaserzeuger ausgebildet 6 m3 gemischter Gülle zu erhalten (von Kühen, Schafen und Schweinen). Dies war ausreichend, um den normalen Betrieb des Gaskocher mit drei Brennern und Ofen zu gewährleisten.

Eine weitere Einstellung verschiedener Lubez pytnoy konstruktiven Teil: in der Nähe des Fermenters gestapelt daran durch einen T-förmigen Schlauch drei große tractor Kammern miteinander verbunden sind und (2 rig.). Nachts, wenn Biogas nicht verwendet wird und unter der Glocke gespeichert sind, besteht die Gefahr, dass dieser durch Überdruck kentern. Gummi ist ein zusätzliches Reservoir Kapazität. Fermenters Größe 2h2x1,5 m genügt für die beiden Brenner, während auf 1 m3 Biogas die Nutzvolumen Einstellung Erhöhung kann zum Heizen Behausungen ausreichende Menge erhalten.
Das Merkmal dieser Ausführungsform der Anlage - die Glockeneinheit 138 cm und eine Höhe von 150 cm aus gummiertem Gewebe aufgebracht aufblasbare lodok Herstellung. Der Fermenter ist ein Metallbehälter 140h380 cm und hat ein Volumen von 4,7 m3. Die Glocke wird in den Fermenter eingebracht ist in der Gülle zu einer Tiefe von mindestens 30 cm eine hydraulische Barriere Biogasauslass in die Atmosphäre zu sorgen. Im oberen Teil des Tanks vorgesehen quellbaren tap mit dem Schlauch verbunden ist; darauf Gas zu einem Gaskocher Brenner mit drei Säulenzugeführt und für die Warmwasserbereitung. Um optimale Bedingungen für den Fermenter zu gewährleisten, wird die Gülle mit heißem Wasser gemischt.
Die besten Ergebnisse werden gezeigt, wenn rohe Luftfeuchtigkeit von 90% und eine Temperatur von 30-35 ° zu installieren.

Für den Zellstoffkocher erhitzt wird, und den Treibhauseffekt verwendet. Über den Behälter Metallrahmen aufgebaut, die mit Polyethylenfolie bedeckt ist: unter ungünstigen Witterungsbedingungen, behält es Wärme und die Zersetzung des Rohmaterials deutlich beschleunigen ermöglicht.

In Rumänien, Biogas-Generatoren werden in staatlichen oder genossenschaftlichen Betrieben eingesetzt. Hier ist einer von ihnen. Es hat zwei Fermenter mit einer Kapazität von 203 m3, geschlossenem Rahmen mit einer Polyethylenfolie (Fig. 3). Im Winter wird die Gülle mit heißem Wasser erhitzt. Anlagenkapazität ist von 300 bis 480 m3 Gas pro Tag. Dieser Betrag ist genug, um alle Bedürfnisse der lokalen Landwirtschaft zu decken.
Praktische Ratschläge.
Wie bereits erwähnt, eine entscheidende Rolle. bei der Entwicklung des Fermentationsprozesses spielt Temperatur: Die Erwärmung des Rohmaterials mit 15? bis zu 20 ° können die Produktion von Energieträgern verdoppeln. Deshalb haben Generatoren oft ein spezielles Heizsystem Rohstoff, aber die meisten Einrichtungen sind nicht damit ausgestattet; sie verwenden nur die in dem Prozess der Zersetzung von organischen Substanzen erzeugte Wärme. Eine der wichtigsten Voraussetzungen für den normalen Betrieb des Fermenters ist eine zuverlässige Isolierung. Darüber hinaus ist es notwendig, den Wärmeverlust beim Reinigen und Befüllen des Fermenters Bunkers zu minimieren.

Es muss auch die Notwendigkeit für biochemische Gleichgewicht in Erinnerung bleiben, manchmal das Tempo der Bakterien produzieren Säuren ist höher als die Rate von Bakterien Verbrauch der zweiten Gruppe, in diesem Fall die Masse der Säure steigt und sinkt die Produktion von Biogas. Die Situation kann den täglichen Zuführabschnitt abgeholfen entweder verringern wird oder erhöhen seine Löslichkeit (vorzugsweise heißes Wasser), oder schließlich die Zugabe von Neutralisationsmitteln - wie Kalkmilch, Trinken oder Waschen Soda.

Biogaserzeugung kann durch Aufbrechen der das Verhältnis zwischen Kohlenstoff und Stickstoff reduziert werden. Urin oder in einer kleinen Menge an Ammoniumsalz üblicherweise als Mineraldünger verwendet - in diesem Fall wird der Fermenter eine Substanz, die Stickstoff eingeführt (50 - 100 g pro 1 m3 Einsatzmaterial).

Es sei daran erinnert, dass die hohe Feuchtigkeit und die Anwesenheit von Schwefelwasserstoff (der Gehalt davon in dem Biogas 0,5% erreichen kann) die Korrosion von metallischen Teilen der Anlage erhöht stimulieren. Daher soll der Status aller anderen Elemente des Fermenters regelmäßig überwacht werden und der Fehler sorgfältig geschützt: beste Bleimennige - in einer oder zwei Schichten, und dann noch zwei weitere Schichten eines Ölfarbe.

Wie für den Rohrleitungstransport von Biogas Auslass an der Oberseite der Glocke an die Verbraucheranlage kann als Rohre (Kunststoff oder Metall) und Gummischläuche verwendet werden. Es ist wünschenswert, in einem tiefen Graben zu halten Brüche aufgrund Einfrieren des kondensierten Wassers im Winter zu verhindern. Wenn das Transportgas über einen Schlauch in der Luft getragen wird, ist es notwendig, eine spezielle Vorrichtung zum Entfernen von Kondensat.








Das einfachste Schema einer solchen Vorrichtung ist ein U-förmiges Rohr an seiner tiefsten Stelle mit dem Schlauch verbunden (Abb. 4). freie Zweigrohrlänge (x) muss größer sein als in Millimeter Wassersäule Druck Biogas ausgedrückt. Da das Kondensat aus der Rohrleitung in das Rohr fließt, wird das Wasser durch sein freies Ende gegossen wird, ohne das Austreten von Gas.
Der obere Teil der Glocke ist auch ratsam, eine Leitung für den Einbau eines Manometers Druck der Größenordnung Anzeige der Anzahl der akkumulierten Biogas bereitzustellen.

Betriebserfahrung hat Pflanzen gezeigt, dass die Verwendung als Rohstoff ein Gemisch aus verschiedenen organischen Substanzen mehr Biogas gibt, als wenn eine Komponente Fermenter geladen. Materialien leicht Feuchtigkeit empfohlen Winter (bis zu 88-90%) und erhöhen den Sommer (92-94%) reduzieren. Das Wasser für die Verdünnung verwendet werden, sollte warm (vorzugsweise 35-40 °) betragen.


Das Rohmaterial wird in Portionen, mindestens einmal pro Tag geliefert. Nach der ersten Belastung des Fermenters sind oft zunächst Biogas erzeugt, die mehr als 60% Kohlendioxid enthält und daher nicht verbrennt. Dieses Gas wird in die Atmosphäre entfernt und nach 1 Tag -3 Installation beginnt, normal zu arbeiten.