Home-Scale biogasproductie / vrije warmte uit organisch afval

toen ik hoorde dat je gratis gas kunt maken uit keukenresten voor kachels, kachels of zelfs propaankoelkasten, wist ik dat ik er naar moest kijken. En, ik hou ervan! Hier vindt u alles wat u moet weten om aan de slag te gaan met het maken van uw eigen biogas.

Biogas (voornamelijk methaan) wordt geproduceerd door compostering van organisch materiaal in een omgeving met weinig zuurstof. Meng compost vaste stoffen in een verhouding van 30:1 koolstof / stikstof, met 1:1 water tot vaste stoffen in een luchtdichte container met gas collector. Laat fermentatie bij 70F-105F voor totdat de gasproductie vertraagt. Verwijder compost thee en herhaal.

hoewel het proces eenvoudig is, zijn er nogal wat details om goed te doen. In dit artikel, Ik Ga door elk deel in detail, om u te helpen aan de slag met het bouwen van een huis-schaal biogas generator.

Hoe maak je een biogas vergister

Ten eerste, als je serieus bent over het maken van biogas, raad ik ten zeerste aan om een kopie van het biogas handboek op te halen, wat de absoluut beste bron is die ik ooit heb gezien voor een BIOGASBOUWER.

biogasvergisters zijn er in twee basistypen: continu en batch. Batch types worden allemaal in één keer gevuld, overgelaten aan cerement en produceren gas, dan geleegd wanneer de productie is voltooid. Continue generatoren, aan de andere kant, eenmaal gevuld met een startbelasting kan worden toegevoegd aan beetje bij beetje, en het eindproduct een beetje per keer verwijderd ook.

Biogasvergisters met enkelvoudige vaten

de eenvoudigste biogasvergisters kunnen worden gemaakt van grote plastic vaten, plastic bakken of grote plastic blazen. De meeste metalen corroderen wanneer ze in contact komen met de compost thee, dus stalen vaten zouden moeten worden bekleed met plastic om te gebruiken.Plaats aan de bovenkant van de vergister een kleine pijp en klep voor het extraheren van het biogas. Voor een batch type biogas vergister, je vult het een keer, laat het vervolgens genereren voor een paar weken voordat het legen uit. Voor dit, type een typische vat deksel zal prima doen voor het laden en lossen. Hoewel, heb je de mogelijkheid van het installeren van een grotere diameter kraan om de afgewerkte vloeistof te extraheren, dus er is geen noodzaak om te kantelen over het vat of sifon het uit. De compost thee geproduceerd door een correct functionerende en geladen biogas vergister moet een dunne vloeistof, zelfs als vaste stoffen werden toegevoegd in eerste instantie.

Biogasgisters in Werkvat voorbeeld

onderstaande tekening toont een voorbeeld biogasgister in ondergrondse opslag, ontworpen voor continue productie. Hier is het grootste verschil met een batch type systeem de toevoeging van laden en lossen poorten.

laadpoorten kunnen een buis of goot zijn die vanaf de bodem de gistingskamer binnenkomt, en een hoek naar boven om te voorkomen dat compostvloeistof uit de bovenkant morst. Deze poort moet in de bodem van de kamer worden aangesloten om te voorkomen dat biogas ontsnapt, maar moet licht worden afgedicht wanneer deze niet in bedrijf is om te voorkomen dat overtollige zuurstof het systeem binnendringt en de gasproductie verstoort.

de uitgangspoort wordt op dezelfde wijze geconstrueerd als de laadpoorten en wordt aangesloten op de bodem van de biogasgister. Maar, kan ofwel worden gebogen tot de juiste hoogte om overflow te laten gebeuren wanneer de kamer vol is. Of het kan gewoon een klep die handmatig wordt geopend voor een beetje wanneer de inhoud van de kamer moet gedeeltelijk worden afgevoerd.

 Biogasvergisterontwerp
Biogasvergisterontwerp

Biogasopslag

Biogas kan direct worden opgeslagen in de tank die het heeft geproduceerd, of worden afgeladen naar een externe tank. Het opslaan van het gas extern kunt u gemakkelijker regelen van de druk van het gas voor een consistente stroom, en om ruimte te besparen in uw vergister zijn. Als u het gas voor gebruik zuivert, dan is Externe opslag ook zinvol.

interne gasopslag

bij interne opslagontwerpen, zoals het diagram hierboven, zal het gas de vergister onder druk zetten. Voor een gesloten batch ontwerp is dit prima, zolang je in eerste instantie voldoende vrije ruimte hebt gelaten. Voor continue ontwerpen zal de extra druk dienen om de compostthee op de toevoerbuizen te duwen en het waterniveau in de tank te verlagen, waardoor gasbel op het hoogste punt van de tank wordt opgebouwd. Om deze reden moeten continue biogasgisters aanvoerbuizen hebben die hoger zijn dan het waterniveau in de tank.

externe gasopslag

twee populaire biogasopslagontwerpen zijn het ontwerp van de binnenband en het ontwerp van de inverted barrel.

de opslagmethode voor de binnenband is gewoon elke fietsband of rubberen blaas die langs de buis wordt ingebracht en die biogas voor gebruik extraheert. Deze blaas zal uitzetten en vullen als het gas wordt geproduceerd, en helpt een consistentere gasdruk te houden die handig is voor gebruik in kachels en andere branders.

de tweede methode is de omgekeerde vatmethode, die eenvoudig een vat is dat ondersteboven wordt gedraaid in een vat (meestal een iets groter vat) met water of olie. Hier wordt de gasleiding van de vergister onder water geleid, en mag op en in het omgekeerde vat borrelen.

in de loop van de tijd vormt zich daaronder een gaszak, die omhoog drijft en waardoor het gewicht van het vat het gas onder druk kan zetten. Biogas kan worden gewonnen voor gebruik door het uitvoeren van een tweede lijn naar beneden, rond, en tot aan de bovenkant van de binnenkant van het vat. Of, gat kan worden geboord in het bovenste deel van de Ondersteboven vat om een collectie poort te installeren.

een bijkomend voordeel van de vatopslagmethode is dat het ook een zuiveringsniveau heeft.

Biogaszuivering

Biogas is van nature een mengsel van een aantal verschillende verbindingen, waarvan de meest voorkomende methaan, kooldioxide (CO2) en waterdamp zijn. Er is ook een kleine hoeveelheid waterstofsulfide, met de duidelijke geur van rotte eieren.

in het Biogashandboek adviseert de auteur geen enkele vorm van zuivering of schrobben voor de meeste toepassingen, behalve voor potentieel langdurige opslag of voor gebruik in verbrandingsmotoren, waar u zo zuiver mogelijk methaan wilt.

als u zich zorgen maakt over de geur van biogas, die sterk lijkt op die van commercieel geproduceerd aardgas, dan kunt u het op een aantal manieren filteren. Het makkelijkste is om het door water te laten borrelen. Het toevoegen van natriumhydroxide (aka drain cleaner, NaOH) aan het water zal de efficiëntie van het proces te verhogen. U kunt het biogas ook door een doos ijzerroest laten lopen, die reageert met het waterstofsulfide en het verwijdert.

het verwijderen van kooldioxide uit biogas verhoogt de potentie, waardoor het meer energiedichtheid heeft voor efficiënte opslag op lange termijn of voor gebruik door verbrandingsmotoren. Een manier is om de oplossing door een oplossing van calciumhydroxide (CaOH) te laten bubbelen. Terwijl elke base de truc zou doen, zoals de natriumhydroxide hierboven vermeld, calciumhydroxide is leuk omdat het gedeeltelijk kan worden verjongd door blootstelling aan zuurstof, waardoor het veel langer duren.

temperatuurregeling

bacteriën die biogas produceren kunnen leven in een breed temperatuurbereik, van bevriezing tot 140 F. het optimale temperatuurbereik ligt echter tussen 70F-105F. onder ongeveer 70 F produceren de bacteriën aanzienlijk minder biogas, wat een van de belangrijkste redenen is dat uw septic geen significante hoeveelheden biogas produceert. Om het even welke hoger dan ongeveer 105F en thermofiele bacteriën beginnen over te nemen, die de hoeveelheid stinkend geproduceerde zwaveldioxide verhoogt, en zal de productie van de temperatuur later onder 105F vertragen.

in de zomer zou een biogasgister in de meeste klimaten vrij goed moeten werken. Een vergister die warm loopt kan in de schaduw worden gehouden of wit geschilderd, terwijl een vergister die koud loopt zwart kan worden geschilderd en in de zon geplaatst.

als u van plan bent de vergister in de winter te laten draaien, zal deze hoogstwaarschijnlijk isolatie of externe warmte nodig hebben om te blijven draaien. Hoewel de bacteriën wel een deel van hun eigen warmte produceren, zullen ze enige hulp nodig hebben in alle, behalve de meest milde of tropische klimaten.

begraven of ondergrondse vergisters hebben isolatie nodig om ze geïsoleerd te houden van de grondtemperatuur, die te koud is om voldoende biogasproductie mogelijk te maken.

veiligheid

Biogas in zijn natuurlijke vorm is niet explosief, maar als het met zuurstof mag worden gemengd, vormt het een ontvlambaar mengsel. Het Biogas handboek beveelt de volgende voorzorgsmaatregelen aan:

  • Biogasgisters ten minste licht onder druk houden, zodat zuurstof het niet kan krijgen
  • vergisters moeten worden gebruikt in een goed geventileerde ruimte
  • Vlamdovers, zoals een waterbubbelaar moet worden geïnstalleerd in toevoerleidingen tussen branders en opslagtanks.

zaaien en opstarten

alle biogasgisters worden aangedreven door bacteriën en moeten met de juiste bacteriën worden geïnoculeerd om goed te kunnen functioneren. Natte mest die nooit is uitgedroogd, draagt de juiste organismen. Het toevoegen van een bedrag zal het proces starten, maar hoe meer je toevoegt, hoe sneller het zal gaan.

continue biogasgeneratoren blijven functioneren na het eerste zaaien, zolang ze in bedrijf blijven en niet uitdrogen.

Batchdigesters worden meestal ingezaaid met een deel van de compostthee uit de vorige run, die rijk is aan de juiste bateria.

indien u van plan bent uw digestie voornamelijk op mest te laten lopen, hoeft u natuurlijk geen speciale aandacht te besteden.

wat kan ik in een biogas vergister

elk organisch materiaal zal ontleden en methaan produceren in een biogas vergister. De meest populaire en productieve materialen zijn mest en plantenvegetatie.

alles wat u normaal in de compoststapel gooit, werkt met een biogasgister.

zoals een typische hete composthoop, werken biogasgisters het meest efficiënt en produceren ze zoveel mogelijk gas wanneer er een goed mengsel van koolstof en stikstof is. Dit kan worden bereikt door het opnemen van een goede mix van “browns” en “greens”, terwijl het houden van een oogje op hoe goed de vergister doet. Maar bemestingen doen het over het algemeen vrij goed op hun eigen zonder de noodzaak om een mengsel precies goed te krijgen.

als u het meettype bent, pak dan een kopie van het Biogashandboek, dat grote tabellen bevat met de koolstofstikstofverhouding van de meest voorkomende composteeradditieven.

Hoeveel Biogas Krijgt U?

enkele algemeen aanvaarde productiewaarden:

  • mest produceert 4-9.6 kubieke voet / pond
  • hout produceert ongeveer 8 kubieke voet / pond
  • stro produceert ongeveer 3,2-4,8 kubieke voet / pond
  • groenten produceren ongeveer 8-12,8 kubieke voet / pond
  • Grasknipsels produceren ongeveer 4,8 kubieke voet / pond

hoeveel biogas u krijgt hangt af van het materiaal dat u erin stopt en de omstandigheden van de vergister. Goede temperaturen en goede inenting (zaaien) verzekeren een optimale productie.

Biogas produceert ongeveer 654 Btu warmte per kubieke voet gas

de kleine voorbeeld biogas vergister in de video hierboven produceert genoeg methaan om een fornuis top brander voor 45 minuten per dag in een enkele 55 gallon grootte vat. Deze productie is afkomstig van een enkele lading van 1/3e mest en 1/3e water, die ongeveer 3 weken per lading duurt.

wat op Biogas

elk toestel dat op propaan, butaan of aardgas werkt, kan worden omgezet in biogas:

  • ruimteverwarmingstoestellen
  • waterverwarmingstoestellen
  • gasbereiken / ovens
  • Propaankoelkasten
  • verlichting / lantaarns
  • verbrandingsmotoren
  • Wasdroger

Biogas is minder energie per volume dan andere soorten gas. Dus, terwijl het prima zal branden in een propaan of aardgas apparaat zonder wijziging, zal het niet zoveel warmte produceren als voorheen.

de avonturier kan dit tekort verhelpen door het boorgat van de brander met een bepaalde hoeveelheid te boren, zodat er meer gas naar binnen kan stromen. In het Biogas handboek geeft de auteur uitgebreide instructies over hoe te berekenen hoeveel groter het gat moet zijn om correct te werken.

Hoeveel Biogas Heeft U Nodig?

hier is een tabel met de geschatte hoeveelheid vermogen, in BTU ‘ s, die door gewone gastoestellen wordt gebruikt. Met behulp van de figuur van 654 btu / kubieke voet, heb ik ook berekend het ruwe volume van gas dat zou worden gebruikt per uur, in een apparaat aangepast om af te lopen biogas.

Geschatte energieverbruik van de gemeenschappelijke apparaten op gas
Apparaat Btu / hr cu ft / hr
boilers (6 gpm) 225 0.344037
Pits gasfornuis 9 0.013761
Gas oven per kubieke voet 8 0.012232
Propaan koelkast per kubieke voet 2.3 0.003517
Lantaarns per mantel 1.5 0.002294
verbrandingsmotoren per pk 10.7 0.016361
Wasdroger 22 0.033639

waarderingen voor kachels variëren nogal wat, maar kan worden gedeeld door 654 om het per uur cijfer in termen van kubieke voet biogas te krijgen.

het genereren van Biogas uit menselijk afval

Biogas kan worden geproduceerd uit menselijk afval, Het is in feite een vrij productieve producent. Maar er zijn een aantal overwegingen om rekening mee te houden bij het doen van dit.

voor degenen onder ons die hopen hun hele huis te laten draaien op menselijk afval, is dat helaas niet realistisch, omdat de hoeveelheid afval die per persoon wordt geproduceerd eigenlijk vrij laag is in vergelijking met de typische gasbehoefte van de persoon. Humanure alleen levert niet genoeg gas op.

Humane afvalcompost kan met andere organische bronnen worden gemengd om de productie te verhogen, maar er moet op worden gelet dat ziekten worden voorkomen. Terwijl menselijk afval wordt zeer vaak gebruikt als meststof over de hele wereld, zeker dat u de juiste voorzorgsmaatregelen die geschikt zijn voor de regelgeving in uw rechtsgebied.

Wat is Biogas precies?

Biogas is een natuurlijk mengsel van voornamelijk methaan met kooldioxide en waterdamp, dat wordt geproduceerd door bacteriën die gedijen in anaërobe omgevingen met een laag zuurstofgehalte.

het proces van de productie van biogas lijkt sterk op reguliere compostering, behalve dat het meestal in vloeibare vorm gebeurt in plaats van in een vaste stapel, en het fermentatieproces moet plaatsvinden in een luchtdichte container om zowel zuurstof buiten te houden als het geproduceerde biogas op te slaan. Maar, beide resulteren in een prachtige organische meststof aan het einde.

landbouwgebieden over de hele wereld produceren al enige tijd biogas. Met name Duitse boeren hebben zeer actief biogasinstallaties op industriële schaal gebouwd om mest, maïs en voedselafval te hergebruiken om elektriciteit te produceren. Duitse biogasinstallaties produceerden in 2010 2.291 megawatt elektriciteit. In de ontwikkelingslanden zijn kleine biogasgeneratoren erg populair geworden, die propaan zoals kookgas leveren voor gebruik in boerenhuizen.

Hoe maakt u biogas?

Biogas wordt geproduceerd door het fermenteren van organisch materiaal in een omgeving met weinig zuurstof, meestal een luchtdicht vat of reservoir. Meng organisch materiaal met water tot een natte slurry van ongeveer 90% totaal water in gewicht. Gisten in een container bij 70F – 105F voor ongeveer 2-4 weken, het verzamelen van gas als het zich ontwikkelt.

hoe lang duurt de productie van biogas?

de productie van Biogas duurt doorgaans 5-14 dagen in een efficiënt werkende biogasgenerator met lage temperatuur. Temperaturen onder 70F of boven 140F, onjuiste inenting, of slechte / verontreinigde voervoorraad allen kunnen productietijd tot maanden beduidend verhogen.

kunt u biogas maken uit menselijk afval?

Leave a Reply

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.