när jag hörde att du kan göra fri gas från köksskrot för spisar, värmare eller till och med propankylskåp, visste jag att jag var tvungen att titta på den. Och, jag älskar det! Här finns allt du behöver veta för att komma igång med att göra din egen biogas.
Biogas (främst metan) produceras genom kompostering av organiskt material i en miljö med låg syrehalt. Blanda kompostfasta ämnen i ett förhållande av 30:1 kol / kväve, med 1:1 vatten till fasta ämnen i en lufttät behållare med gasuppsamlare. Tillåt jäsning vid 70F-105f tills gasproduktionen saktar. Ta bort kompostte och upprepa.
medan processen är enkel finns det en hel del detaljer för att få rätt. I den här artikeln går jag igenom varje del i detalj för att hjälpa dig att komma igång med att bygga en biogasgenerator i hemskala.
hur man gör en Biogas kokare
för det första, om du menar allvar med att göra biogas, rekommenderar jag starkt att plocka upp en kopia av Biogashandboken, som är den absolut bästa resursen jag någonsin sett för en DIY biogasbyggare.
biogas digesters finns i två grundläggande typ: kontinuerlig och batch. Batchtyper fylls på en gång, lämnas till cerement och producerar gas och töms sedan när produktionen är klar. Kontinuerliga generatorer, å andra sidan, en gång fyllda med en startbelastning kan läggas till lite efter lite, och den färdiga produkten tas bort lite åt gången också.
enkla Fat Batch typ Biogas Digesters
de enklaste biogas digesters kan göras från stora plast fat, plast totes, eller stora plast blåsor. De flesta metaller korroderar vid kontakt med kompostte, så stålfat skulle behöva fodras med plast för att kunna användas.
på toppen av kokaren, montera ett litet rör och ventil för att extrahera biogasen. För en batch typ biogas kokare, du fyller det en gång, sedan låta det generera för ett par veckor innan du tömmer ut. För detta skriver du ett typiskt fatlock som passar bra för lastning och lossning. Även om du har möjlighet att installera en tapp med större diameter för att extrahera den färdiga vätskan, så det finns inget behov av att tippa över fatet eller sippra ut det. Kompostteet som produceras av en korrekt fungerande och laddad biogas kokare bör vara en tunn vätska, även om fasta ämnen tillsattes initialt.
Working Barrel Biogas Digesters exempel
ritningen nedan visar ett exempel underground vault biogas kokare avsedd för kontinuerlig produktion. Här är den största skillnaden från ett batchtypsystem tillägget av lastnings-och lossningsportar.
laddningsportar kan vara ett rör eller ränna som kommer in i jäsningskammaren från botten och vinklar upp för att förhindra att kompostvätska spiller ut toppen. Denna port måste anslutas i kammarens botten för att förhindra att biogas släpper ut, men bör vara lätt förseglad när den inte är i drift för att förhindra att överskott av syre kommer in i systemet och stör gasproduktionen.
utgångsporten är konstruerad på samma sätt som lastportarna, som ansluter i botten av biogas kokaren. Men kan antingen vinklas upp till rätt höjd för att tillåta överflöde att hända när kammaren är full. Eller det kan bara vara en ventil som öppnas manuellt för lite när kammarens innehåll måste delvis tömmas.
Biogaslagring
Biogas kan lagras direkt i tanken som producerade den, eller lastas ut till en extern tank. Att lagra gasen externt gör att du lättare kan reglera gasens tryck för ett konsekvent flöde och för att spara utrymme i din kokare är. Om du renar gasen före användning, ger extern lagring också mycket mening.
Intern gaslagring
med interna lagringsdesigner, som diagrammet ovan, kommer gasen att trycka på kokaren. För en sluten satsdesign är det bara bra, så länge du lämnade tillräckligt med ledigt utrymme i början. För kontinuerliga konstruktioner kommer det extra trycket att driva kompostteet upp matningsrören och sänka vattennivån i tanken och bygga upp gasbubbla vid tankens högsta punkt. Av denna anledning bör kontinuerliga biogasmältare ha matarrör som sträcker sig högre än vattennivån i tanken.
extern gaslagring
två populära biogaslagringsdesigner är den inre rördesignen och den inverterade fatdesignen.
den inre rörlagringsmetoden är helt enkelt alla cykeldäck eller gummiblåsor som sätts in längs röret som extraherar biogas för användning. Denna blåsa kommer att expandera och fylla upp som gasen produceras, och hjälper till att hålla en mer konsekvent gastryck som är bekvämt för användning i kaminer och andra brännare.
den andra metoden är den inverterade fatmetoden, som är enkel ett fat som vänds upp och ner i en behållare (vanligtvis en annan något större fat) med vatten eller olja. Här drivs gasledningen från kokaren under vatten och får bubbla upp och in i det inverterade fatet.
med tiden bildas en gasficka under den, flyter upp den och låter tunnan pressa gasen. Biogas kan extraheras för användning genom att köra en andra linje ner, runt och upp till toppen av insidan av tunnan. Eller, hål kan borras i den övre delen av upp och ner fat för att installera en uppsamlingsport.
en sekundär fördel med fatlagringsmetoden är att den också utför en reningsnivå.
Biogasrening
Biogas är naturligtvis en blandning av ett antal olika föreningar, den vanligaste är metan, koldioxid (CO2) och vattenånga. Det finns också en liten mängd vätesulfid, med har den distinkta lukten av ruttna ägg.
i Biogashandboken rekommenderar författaren inte någon form av rening eller skrubbning för de flesta användningsområden, förutom potentiellt långvarig lagring eller för användning i förbränningsmotorer, där du vill ha så rent metan som möjligt.
om du är orolig för lukten av biogas, som är mycket lik den för kommersiellt producerad naturgas, kan du filtrera bort det på ett par sätt. Det enklaste är att bubbla det genom vatten. Att tillsätta natriumhydroxid (aka drain cleaner, NaOH) till vattnet ökar processens effektivitet. Du kan också passera biogasen genom en låda med järnrost, som reagerar med vätesulfiden och tar bort den.
att ta bort koldioxid från biogas ökar dess styrka, vilket gör den mer energität för effektiv långtidslagring eller för användning av förbränningsmotorer. Ett sätt är att bubbla lösningen genom en lösning av kalciumhydroxid (CaOH). Medan någon bas skulle göra tricket, såsom natriumhydroxiden som nämns ovan, är kalciumhydroxid trevligt eftersom det delvis kan föryngras genom exponering för syre, så att det kan hålla mycket längre.
temperaturkontroll
bakterier som producerar biogas kan leva i ett brett temperaturområde, från frysning hela vägen upp till 140F. det optimala temperaturområdet är dock från 70F – 105f. under cirka 70F producerar bakterierna väsentligt mindre biogas, vilket är en av huvudorsakerna till att din septik inte producerar betydande mängder biogas. Något högre än ca 105F och termofila bakterier börjar ta över, vilket ökar mängden illaluktande svaveldioxid produceras, och kommer att bromsa produktionen av temperaturen går under 105f senare.
under sommaren i de flesta klimat bör en biogas kokare fungera ganska bra. En kokare som går varmt kan hållas i skuggan eller målade vit, medan en kokare än kall kan målas svart och placeras i solen.
om du planerar att köra kokaren på vintern, kommer det sannolikt att behöva isolering eller extern värme för att fortsätta springa. Medan bakterierna producerar en del av sin egen värme, kommer de att behöva lite hjälp i alla utom de mest milda eller tropiska klimat.
begravda eller underjordiska kokare behöver isolering för att hålla dem isolerade från marktemperatur, vilket är för kallt för att möjliggöra tillräcklig biogasproduktion.
säkerhet
Biogas i sin naturliga form är inte explosiv, men om den får blandas med syre bildar den en brandfarlig blandning. Biogashandboken rekommenderar följande försiktighetsåtgärder:
- Håll biogasmältare åtminstone något trycksatta, så syre kan inte få det
- Rötare ska användas i ett välventilerat område
- flamskydd, till exempel en vattenbubblare bör installeras i matarledningar mellan brännare och lagertankar.
sådd och Initial start
alla biogasmältare drivs av bakterier och måste inokuleras med lämpliga bakterier för att fungera bra. Våt gödsel som aldrig har torkat ut bär de rätta organismerna. Att lägga till något belopp kommer att få processen igång, men ju mer du lägger till desto snabbare går det.
kontinuerliga biogasgeneratorer fortsätter att fungera efter den första sådden, så länge de hålls i drift och inte får torka ut.
Batch digesters är vanligtvis sådd med en del av kompostteet extraherat från föregående körning, vilket är rikt med rätt bateria.
naturligtvis, om du planerar att köra din digest främst på gödsel, behöver ingen särskild försiktighet vidtas.
vad kan jag lägga i en Biogas kokare
alla organiska ämnen kommer att sönderdelas och producera metan i en biogas kokare. De mest populära och produktiva materialen är gödsel och växt vegetation.
allt som du normalt skulle kasta i komposthögen kommer att fungera med en biogas kokare.
som en typisk varm komposthög körs biogasrökare mest effektivt och producerar så mycket gas som möjligt när det finns en bra blandning av kol och kväve. Detta kan åstadkommas genom att inkludera en bra blandning av” bruna ”och” gröna”, samtidigt som man håller ett öga på hur bra kokaren klarar sig. Men gödsel gör i allmänhet ganska bra på egen hand utan att behöva få en blandning precis rätt.
om du är mättyp, hämta sedan en kopia av Biogashandboken, som har stora tabeller som visar kolkväveförhållandet för de vanligaste komposteringstillsatserna.
Hur Mycket Biogas Får Du?
några allmänt accepterade produktionsvärden:
- gödsel producerar 4-9.6 kubikfot / Pund
- trä producerar cirka 8 kubikfot / Pund
- halm producerar cirka 3,2 – 4,8 kubikfot / Pund
- grönsaker producerar cirka 8 – 12,8 kubikfot / Pund
- gräsklipp producerar cirka 4,8 kubikfot / Pund
hur mycket biogas du får beror på vilket material du lägger i där och villkoren för kokaren. Goda temperaturer och korrekt ympning (sådd) säkerställer optimal produktion.
Biogas producerar cirka 654 BTU värme per kubikfot gas
det lilla exemplet biogas kokare i videon ovan producerar tillräckligt med metan för att driva en spis toppbrännare för 45 min om dagen i en enda 55 gallon storlek trumma. Denna produktion kommer från en enda laddning av 1/3rd gödsel och 1/3rd vatten, som varar i ca 3 veckor varje laddning.
vad som körs på Biogas
alla apparater som körs på propan, butan eller naturgas kan omvandlas för att köras på biogas:
- rymdvärmare
- vattenvärmare
- gasområden / ugnar
- Propankylskåp
- lampor / lyktor
- förbränningsmotorer
- klädtorkare
Biogas är mindre energi per volym än andra typer av gas. Så, medan det kommer att brinna bra i en propan-eller naturgasapparat utan modifiering, kommer det inte att producera så mycket värme som tidigare.
den äventyrliga kan åtgärda denna brist genom att borra brännarens orfice (hål) med en viss mängd, så att mer gas kan strömma in. I Biogashandboken ger författaren omfattande instruktioner om hur man beräknar hur mycket större hålet behöver vara för att fungera korrekt.
Hur Mycket Biogas Behöver Du?
här är en tabell över den uppskattade mängden effekt, i BTU, som används av vanliga gasapparater. Med hjälp av siffran 654 btu / kubikfot har jag också beräknat den grova volymen gas som skulle användas per timme, i en apparat modifierad för att rinna av biogas.
| apparat | Btu / tim | cu ft / Tim |
|---|---|---|
| varmvattenberedare (6 gpm) | 225 | 0.344037 |
| gasspisbrännare | 9 | 0.013761 |
| gasugn per kubikfot | 8 | 0.012232 |
| propan kylskåp per kubikfot | 2.3 | 0.003517 |
| lyktor per mantel | 1.5 | 0.002294 |
| förbränningsmotorer per hk | 10.7 | 0.016361 |
| kläder torrare | 22 | 0.033639 |
betyg för rumsvärmare varierar ganska mycket, men kan delas med 654 för att få siffran per timme i termer av kubikfot biogas.
generera Biogas från mänskligt avfall
Biogas kan genereras från mänskligt avfall, det är faktiskt en ganska produktiv producent. Men det finns ett antal överväganden att ta hänsyn till när man gör detta.
för de av oss som hoppas kunna köra hela sitt hem på mänskligt avfall är det tyvärr inte realistiskt eftersom mängden avfall som produceras per person faktiskt är ganska låg jämfört med den typiska personens gasbehov. Människan ensam kommer inte att göra tillräckligt med gas.
Human avfallskompost kan blandas med andra organiska källor för att öka produktionen, men försiktighet bör vidtas för att förebygga sjukdom. Medan mänskligt avfall används mycket ofta som gödningsmedel runt om i världen, är det säkert att du vidtar lämpliga försiktighetsåtgärder som är lämpliga för reglerna i din jurisdiktion.
vad exakt är Biogas?
Biogas är en naturlig blandning av främst metan med koldioxid och vattenånga, som produceras av bakterier som trivs i låga syre (anaeroba) miljöer.
processen att producera biogas är mycket lik vanlig kompostering, förutom att det vanligtvis görs i flytande form snarare än en fast hög, och jäsningsprocessen måste ske i en lufttät behållare för att både hålla syre ute och lagra den producerade biogasen. Men båda resulterar i ett underbart organiskt gödningsmedel i slutet.
jordbruksområden över hela världen har producerat biogas under en tid. Särskilt tyska jordbrukare har varit mycket aktiva med att bygga biogasanläggningar i industriell skala för att återanvända gödsel, majs och matavfall för att producera el. Tyska biogasanläggningar producerade 2 291 megawatt el under 2010. Utvecklingsländerna, små biogasgeneratorer har blivit mycket populära, vilket ger propan som matlagningsgas för användning i bondens hem.
hur gör man biogas?
Biogas produceras genom jäsning av organiskt material i en miljö med låg syrehalt, vanligtvis en lufttät fat eller cistern. Blanda organiskt material med vatten för att bilda en våt uppslamning av ca 90% totalt vatten i vikt. Ferment i en behållare vid 70F – 105f i ca 2-4 veckor, samla gas när den utvecklas.
hur lång tid tar det att producera biogas?
biogasproduktion tar vanligtvis 5 – 14 dagar i en effektivt fungerande biogasgenerator med låg temperatur. Temperaturer under 70F eller över 140F, felaktig ympning eller dåligt / förorenat foderlager kan alla öka produktionstiden avsevärt till månader.