ホームスケールバイオガス生産/有機廃棄物からの自由熱

ストーブ、ヒーター、さらにはプロパン冷蔵庫のための台所のスクラップから無料のガスを作ることができると聞いたとき、私はそれを見なければならないことを知っていました。 そして、私はそれを愛する! ここにあなたがあなた自身のバイオガスを作り始めるために知る必要があるすべてはある。

バイオガス(主にメタン)は、低酸素環境で有機材料を堆肥化することによって生成されます。 堆肥固形物を30:1の炭素/窒素の比率で混合し、1:ガスのコレクターが付いている気密の容器の固体への1つの水。 ガスの生産が遅くなるまでのための70F–105Fで発酵を許可して下さい。 コンポスト茶を取り除き、繰り返します。

プロセスは簡単ですが、正しく取得するためのかなりの数の詳細があります。 この記事では、私はあなたが家庭規模のバイオガス発電機の構築を始めるのを助けるために、詳細に各部分を通過します。

バイオガス消化器を作る方法

まず、バイオガスを作ることに真剣であれば、私は非常に私が今までDIYバイオガスビルダーのために見た絶対的な最高のリソースであるバイオガスハンドブックのコピーを拾うことをお勧めします。

バイオガスダイジェスターには、連続型とバッチ型の二つの基本タイプがあります。 バッチタイプは生産が終了するときcerementおよび農産物のガスに、そして空にされるすべてを同時に満ちています。 連続的な発電機は、一方では、一度開始の負荷で少しずつ加えることができ完成品はまた少しずつ取除かれます。

シンプルバレルバッチタイプバイオガス消化器

最も単純なバイオガス消化器は、大きなプラスチックバレル、プラスチック製のトートバッグ、または ほとんどの金属は堆肥茶と接触したときに腐食するので、使用するためには鋼製の樽をプラスチックで裏打ちする必要があります。

ダイジェスターの上部には、バイオガスを抽出するための小さなパイプとバルブが取り付けられています。 バッチタイプのバイオガス消化器の場合は、一度それを記入し、それを空にする前に数週間生成させます。 このために、典型的なバレルの蓋を入力すると、ロードとアンロードのためにうまくいきます。 ただし、終了する液体を得るために大口径の栓を取付けることの選択がある従ってバレルにひっくり返るか、またはそれを吸い出す必要性がない。 正しく機能し、ロードされたバイオガス消化器によって生成された堆肥茶は、固体が最初に追加された場合でも、薄い液体でなければなりません。

作業バレルバイオガス消化器の例

下の図は、連続生産用に設計された地下保管庫バイオガス消化器の例を示しています。 ここでは、バッチタイプのシステムとの最大の違いは、ポートのロードとアンロードの追加です。

積み込み口は、下から発酵室に入るパイプまたはシュートであり、堆肥液が上からこぼれるのを防ぐために上に角度を付けることができます。 この港は部屋の底でバイオガスが脱出することを防ぐために接続されなければなりませんが余分な酸素がシステムに入り、ガスの生産を中断する

出口ポートは積み込みポートと同様に構成され、バイオガスダイジェスターの底部で接続されています。 しかし、部屋が完全なとき流出が起こるように右の高さまで、どちらか曲がることができる。 またはそれはちょうど部屋の内容が部分的に流出する必要があるときビットのために手動で開く弁である場合もある。

バイオガスダイジェスターデザイン
バイオガスダイジェスターデザイン

バイオガス貯蔵

バイオガスは、それを生産したタンクに直接保管するか、外部タンクに排出することができます。 ガスを外的に貯えることはより容易に一貫した流れのためのガスの圧力を調整することを可能にしあなたのダイジェスターのスペースを節約する 使用前にガスを浄化している場合は、外部ストレージも多くの意味があります。

内部ガス貯蔵

上の図のような内部貯蔵設計では、ガスは消化器を加圧します。 閉じたバッチ設計では、最初に十分な空き領域を残している限り、これは問題ありません。 連続的な設計のために、余分圧力は供給管の上の合成物の茶を押し、タンクの最高点で気泡を造り上げるタンクの水のレベルを下げるのに役立つ。 このため、連続バイオガス消化器は、タンク内の水のレベルよりも高く伸びる供給管を有するべきである。

外部ガス貯蔵

二つの一般的なバイオガス貯蔵設計は、インナーチューブの設計と反転バレルの設計です。

内部管の貯蔵方法は使用のためのバイオガスを得る管に沿って挿入されるバイクのタイヤかゴム製ぼうこう単にである。 このぼうこうはガスが作り出されると同時に拡大し、満ち、助けはストーブおよび他のバーナーの使用のために便利であるより一貫したガス圧力を保つ。

第二の方法は、水や油の容器(通常は別のわずかに大きなバレル)で逆さまになったバレルを簡単に逆さまにする逆バレル法です。 ここで、蒸解機からのガスラインは、水の下で走り、反転されたバレルまで泡立つようにされます。

時間の経過とともに、その下にガスのポケットが形成され、それを浮遊させ、バレルの重量がガスを加圧することを可能にする。 バイオガスは、バレルの内側の上部まで、下、周り、およびまでの第二のラインを実行することによって使用するために抽出することができます。 または、穴は逆さまのバレルの上部でコレクションの港を取付けるためにあくことができます。

バレル貯蔵方法の二次的な利点は、精製のレベルも行うことであることである。

バイオガス精製

バイオガスは自然に多くの異なる化合物の混合物であり、最も豊富なのはメタン、二酸化炭素(CO2)、水蒸気です。 少量の硫化水素もあり、腐った卵の独特の臭いがあります。

バイオガスハンドブックでは、著者は、潜在的に長期貯蔵または可能な限りメタンを純粋にしたい内燃機関での使用を除いて、ほとんどの用途に

商業的に生産された天然ガスと非常によく似たバイオガスの臭いが心配な場合は、いくつかの方法でそれをフィルタリングすることができます。 最も簡単なのは、水で泡立てることです。 水に水酸化ナトリウム(別名排水洗浄剤、NaOH)を添加すると、プロセスの効率が向上します。 また、硫化水素と反応して除去する鉄錆の箱にバイオガスを通すこともできます。

バイオガスから二酸化炭素を除去すると、その効力が高まり、効率的な長期保存や内燃機関による使用のために、より多くのエネルギーが高密度にな 一つの方法は、水酸化カルシウム(CaOH)の溶液を介して溶液を泡立てることである。 任意の塩基は、上記の水酸化ナトリウムなどのトリックを行うだろうが、水酸化カルシウムは、それが部分的に酸素への暴露によって活性化するこ

温度制御

バイオガスを生産する細菌は、凍結から140Fまでの広い温度範囲で生息することができます。しかし、最適な温度範囲は70F–105Fです。70F以下では、細菌はバイオガスを大幅に少なくすることができます。これは、浄化槽が大量のバイオガスを生産していない主な理由の一つです。 約105Fより高く、好熱性の細菌は作り出される臭い二酸化硫黄の量を増加し、温度の生産を遅くします105Fの下で後で行きます引き継ぎ始めます。

ほとんどの気候の夏の間、バイオガス消化器は非常にうまく動作するはずです。 熱く動く蒸解機は陰で冷たい操業より蒸解機は黒く塗られ、太陽に置くことができるが保つか、または白く塗ることができる。

冬に蒸解機を運転する予定の場合、運転を続けるために断熱材や外部熱が必要になる可能性が最も高いです。 細菌は、自分の熱の一部を生成しないが、彼らはすべてが、最も穏やかなまたは熱帯の気候でいくつかの支援が必要になります。

埋設または地下の消化器は、十分なバイオガス生産を可能にするには寒すぎる地下温度から隔離するために断熱材が必要です。

安全性

それは自然な形でバイオガスは爆発的ではありませんが、酸素と混合することが許可されている場合、それは可燃性の混合物を形成します。 バイオガスハンドブックでは、以下の予防措置を推奨しています:

  • バイオガス消化器は少なくともわずかに加圧されているので、酸素が得られないようにしてください
  • 消化器は換気の良い場所で操作する必要があります
  • 水バブラーなどの防炎装置は、バーナーと貯蔵タンクの間の供給ラインに設置する必要があります。

播種と初期起動

すべてのバイオガス消化器は細菌によって供給されており、正常に機能するためには適切な細菌を接種する必要があります。 決して乾燥していないぬれた肥料は適切な有機体を運ぶ。 任意の金額を追加すると、プロセスが開始されますが、追加するほど速くなります。

連続バイオガス発電機は、最初の播種後も、運転中に維持され、乾燥することが許されない限り、機能し続けます。

バッチ消化器は、通常、適切なbateriaが豊富である前の実行から抽出された堆肥茶の一部で播種されます。

もちろん、主に肥料で消化を行う予定がある場合は、特別な注意は必要ありません。

バイオガスディジェスターに何を入れることができますか

どんな有機物でもバイオガスディジェスターでメタンを分解して生成します。 最も一般的で生産的な材料は、肥料と植物の植生です。

あなたが通常堆肥の山に投げるだろうものは何でもバイオガス消化器で動作します。

典型的な熱いコンポストパイルのように、バイオガス消化器は最も効率的に実行され、炭素と窒素の良好な混合物がある場合、できるだけ多くのガス これは、消化器がどれだけうまくやっているかに目を維持しながら、”茶色”と”緑”の良い混合物を含めることによって達成することができます。 しかし、manuresは一般にちょうど混合物を得る必要性なしで専有物でかなりよくする。

あなたが測定タイプの場合は、最も一般的な堆肥化添加剤の炭素窒素比を示す大きな表を持っているBiogas Handbookのコピーを手に入れてください。

あなたはどのくらいのバイオガスを得るのですか?

いくつかの一般的に受け入れられている生産値:

  • 4月9日にfaとなった。6立方フィート/ポンド
  • 木材は約8立方フィート/ポンドを生成します
  • わらは約3.2–4.8立方フィート/ポンドを生成します
  • 野菜は約8–12.8立方フィーそこに入れて、消化器の条件。 よい温度および適切な接種(播くこと)は最適生産を保証する。

    バイオガスは、ガスの立方フィート当たり約654Btuの熱を生成します

    上記のビデオの小さな例のバイオガス消化器は、単一の55ガロンサイズのドラ この生産は、1/3肥料と1/3水の1回の充電から来ており、各充電で約3週間持続します。

    バイオガス上で動作するもの

    プロパン、ブタン、または天然ガス上で動作する任意のアプライアンスは、バイオガス上で動作するように変換す:

    • スペースヒーター
    • 給湯器
    • ガスレンジ/オーブン
    • プロパン冷蔵庫
    • ライト/ランタン
    • 内燃機関
    • 衣類乾燥機

    バイオガスは他のタイプのガスより容積ごとのより少ないエネルギー。 だから、それはプロパンや天然ガス器具で修正せずにうまく燃焼しますが、以前と同じくらいの熱を生成しません。

    冒険者はバーナーのオーフィス(穴)を一定量掘削することでこの欠点を修正することができ、より多くのガスが流れ込むことができます。 バイオガスハンドブックでは、著者は、穴が正しく動作するためにどれくらい大きいかを計算する方法についての広範な指示を提供しています。

    どれくらいのバイオガスが必要ですか?

    一般的なガス機器で使用されるBtu単位の推定電力量の表を次に示します。 654btu/立方フィートの数値を使用して、バイオガスを排出するように変更された器具で、1時間あたりに使用されるガスの大まかな量も計算しました。

    一般的なガス器具の電力使用量の推定
    アプライアンス Btu/hr cu ft/hr
    給湯器(6)) 225 0.344037
    ガスレンジバーナー 9 0.013761
    立方フィートごとのガスオーブン 8 0.012232
    立方フィートごとのプロパン冷却装置 2.3 0.003517
    マントルあたりのランタン 1.5 0.002294
    hpあたりの内燃機関 10.7 0.016361
    衣類乾燥機 22 0.033639

    スペースヒーターのための評価はかなり変わるが、バイオガスの立方フィートの点では1時間あたりの図を得るために654で割ることができる。

    人間の廃棄物からバイオガスを生成する

    バイオガスは人間の廃棄物から生成することができ、実際にはかなり生産的な生産者です。 しかし、これを行うときに考慮すべきいくつかの考慮事項があります。

    人間の廃棄物で家全体を運営することを望んでいる私たちにとって、一人あたりの廃棄物の量は、典型的な人のガス要件に比べて実際には非常に低 人間だけでは十分なガスは作れません。

    人道的な廃棄物堆肥は、生産を増やすために他の有機源と混合することができますが、病気を防ぐために注意する必要があります。 人間の廃棄物は世界中の肥料として非常に一般的に使用されていますが、あなたの管轄区域の規制に適切な適切な予防措置を講じていることを確

    バイオガスとは何ですか?

    バイオガスは、主にメタンと二酸化炭素と水蒸気との天然混合物であり、低酸素(嫌気性)環境で繁栄する細菌によって生成されます。

    バイオガスを製造するプロセスは、通常の堆肥化と非常によく似ていますが、それは通常、固体の山ではなく液体の形で行われ、発酵プロセスは、酸素 しかし、両方とも最後に素晴らしい有機肥料になります。

    世界中の農業地域は、しばらくの間、バイオガスを生産してきました。 特にドイツの農家は、肥料、トウモロコシ、食品廃棄物を再利用して電気を生産するために、工業規模のバイオガス工場を建設することが非常に活発 ドイツのバイオガス工場は2,291メガワットの電力を2010年に生産した。 発展途上国は、小型のバイオガスの発電機非常に普及するようになり、農夫の家の使用にガスを調理することのようなプロパンを提供する。

    どうやってバイオガスを作るのですか?

    バイオガスは、低酸素環境、通常は気密バレルまたは水槽で有機材料を発酵させることによって製造されます。 有機材料を水と混合して、約90重量%の総水の湿潤スラリーを形成する。 70F–105fの容器で約2–4週間発酵させ、ガスを発生させる。

    バイオガスの生産にはどれくらいの時間がかかりますか?

    バイオガスの生産には、通常、効率的に機能する低温バイオガス発電機で5–14日かかります。 70Fの下のまたは140Fの上の温度、不適当な接種、または悪い/汚染された供給の在庫はすべて月にかなり生産時間を高めることができます。

    人間の廃棄物からバイオガスを作ることはできますか?

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