Wie man zu Hause aus Mist mit eigenen Händen Biokraftstoff herstellt

Moderne Technologien zur Verarbeitung von Rohstoffen aller Art eröffnen die Aussicht, das Problem der Gewinnung von Biokraftstoffen aus Gülle direkt zu Hause erfolgreich zu lösen. Darüber hinaus können Sie durch die Herstellung von Biokraftstoff mit Ihren eigenen Händen zu Hause dank neuer Prinzipien der Abfallverarbeitung gleichzeitig Düngemittel für landwirtschaftliche Nutzpflanzen herstellen.

Was dafür benötigt wird und wie man einen Bioreaktor richtig baut – diese Fragen gehen wir in unserem Artikel ausführlich auf. Wir geben Empfehlungen zur Auswahl der besten Rohstoffe für die Biogaserzeugung und analysieren die Besonderheiten der Nutzung des resultierenden Brennstoffs für den Haushaltsbedarf.

Am einfachsten ist es natürlich, fertige Industrieanlagen zu kaufen. Ihre hohen Kosten zwingen uns jedoch dazu, Optionen für die Herstellung von Produktionssystemen selbst in Betracht zu ziehen.

Kurz zur Definition von Biogas

Nach wissenschaftlicher Definition ist Biogas ein Produkt, das durch den Fermentationsprozess einer Masse biologischer Abfälle entsteht. Das Fermentationsprodukt ist in diesem Fall Methan oder Wasserstoff.

Die Bildung von Methan (oder Wasserstoff) erfolgt durch die lebenswichtige Aktivität von drei Arten von Bakterien:

• hydrolytisch;
• säurebildend;
• Methan bilden.

Als hochwertiges Fermentationsprodukt gilt die Zusammensetzung eines Gasgemisches, dessen Inhaltsstoffe im Verhältnis 50-85 % Methan, 15-50 % Kohlendioxid und weniger als 5 % Schwefelwasserstoff verteilt sind.

So ungefähr sieht das Blockschaltbild der alternativen Energieerzeugung aus. Dabei werden traditionelle Haushaltsrohstoffe genutzt, die sich gut für die Erzeugung alternativer Energie – Biokraftstoffe – eignen

Dieses Gasgemisch wird durch Filter geleitet, um das vorhandene CO zu entfernen² und H²S, danach bleibt reines biologisches Methan übrig. Dieses Gas unterscheidet sich nicht von Erdgas, das in häuslichen und industriellen Anwendungen verwendet wird.

Die Rohstoffe zur Gewinnung eines hochwertigen Biogasgemisches sind in der Regel:

• Mist und Vogelkot;
• Abfälle aus der Alkoholproduktion (Schlempe);
• überschüssige Brauproduktion (Bierkörner);
• Fäkalien und Fischabfälle;
• Rübenschnitzel, Hausmüll, Gras usw.

Dies ist nur ein Teil aller zur Verwendung zugelassenen Rohstoffe. Aber schon diese Liste zeigt, wie vielfältig die Liste der Rohstoffe ist, um die Biogasproduktion dauerhaft etablieren zu können.

Eine Biokraftstoff-Produktionsanlage, die auf die Bedürfnisse eines der vielen bestehenden landwirtschaftlichen Betriebe zugeschnitten ist. Die Station ist klein, erfüllt aber voll und ganz die Bedürfnisse der privaten Landwirtschaft

Die volumetrische Ausbeute des Gasgemisches hängt direkt von der Art der verwendeten Rohstoffe und dem Gehalt an Trockensubstanzen darin ab. Wenn Sie also im Betrieb Rindermist verwenden, können Sie mit einer Tonne Mist tatsächlich 50–60 m² erreichen³ Biokraftstoffe, enthält bis zu 60 % Methan.

Es wird angenommen, dass die besten Rohstoffe Abfälle mit hohem Fettgehalt sind. Durch die Verarbeitung einer Tonne Fettabfälle in einer klassischen Biokraftstoff-Produktionsanlage können bis zu 1300 m3 produziert werden³ Gasgemisch, bei dem der Methangehalt 90 % erreicht.

Wie erstelle ich ein Processing-Farming-Modul?

Um ein System zur Verarbeitung von Abfällen in Biokraftstoff zu entwickeln, müssen Sie mindestens das Funktionsprinzip solcher Geräte kennen und sich mit der Schaltung auskennen.

Schema der Bioreaktoranlage: 1 – Bioreaktor; 2 – Rührer; 3 – Heizung; 4 – Pumpe; 5 – Filterelement; 6 – Gaskompressor; 7 – Benzintank; 8 – Mistsammler; 9 – Düngemittelertrag (Schlamm); 10 – Heizungsbedienfeld

Betrachten wir beides, aber es sollte beachtet werden: Der Aufbau einer vollwertigen Anlage ist ziemlich mühsam und kostspielig. Zu Hause kann man in der Regel nur so etwas wie Recyclingstationen herstellen. Einige Versuche sind jedoch erfolgreich.

Das Funktionsprinzip der Bioanlage

Die Biokraftstoffproduktionstechnologie unterstützt im Allgemeinen den folgenden Systemansatz:

1. Der Bioreaktor (Container) wird mit Gülle beladen.
2. Für eine gewisse Zeit findet im Reaktor ein Fermentationsprozess statt.
3. Es entsteht eine gasförmige Umgebung.
4. Gase werden aus dem Reaktor entfernt.
5. Das Gasgemisch wird gereinigt und der Verwendung als Kraftstoff zugeführt.

Die Zusammensetzung des resultierenden Gasgemisches zeichnet sich durch eine recht hohe Sättigung verschiedener Stoffe aus. Den größten prozentualen Anteil bilden Methan (60 %), Kohlendioxid (35 %) und andere Stoffe, darunter Schwefelwasserstoff (5 %).

So sieht das Gemischgasverteilungsdiagramm aus: 1 – Methangehalt beträgt etwa 63–65 %; 2 – Kohlendioxidgehalt etwa 30-33 %; 3 – Schwefelwasserstoffgehalt etwa 2 %; 4 – Ammoniakgehalt etwa 1 %; 5 – Wasserstoffgehalt ca. 1 %

Für den effektiven Betrieb einer Gasaufbereitungsanlage der heimischen Produktion sind mittlerweile erhebliche Abfallreserven aus der Tierwelt erforderlich.

Daher sollten Sie bei der Lösung des Problems der Gewinnung von Biokraftstoff im Inland (Land) zunächst auf die Verfügbarkeit von Rohstoffquellen für die Verarbeitungsanlage achten.

Mit eigenen Händen einen Bioreaktor bauen

Nachdem Sie sich für die Rohstoffquellen entschieden haben, müssen Sie sich als Nächstes für den Standort des heimischen (oder ländlichen) Bioreaktors entscheiden. Der Reaktor selbst ist ein versiegelter Behälter, ziemlich langlebig, mit einem Volumen, das auf der täglichen Aufnahme von Güllerohstoffen zur Verarbeitung basiert (als Referenz: um 100 m zu erhalten).³ Gasgemisch erfordert etwa 1 Tonne Gülle).

Tabelle zum Zusammenhang zwischen der Gülleart und der produzierten Biogasmenge

Eine Tabelle, die die Wirksamkeit einer bestimmten Art von biologischem Abfall in Bezug auf die erzeugte Gasmenge zeigt. Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist Schweinegülle am wirksamsten, da sie die größte Menge an Biokraftstoff produzieren kann

Ein solcher Behälter muss auf einem stabilen Fundament installiert und mit Absperrventilen und anderen technischen Utensilien nach dem klassischen Schema ausgestattet werden. Es empfiehlt sich, den oberen Teil des Behälters abnehmbar zu machen, mit Bolzenbefestigungen und einer Dichtung.

Um die Kontinuität des Kreislaufs zu gewährleisten, muss der Speicher mit einem künstlichen Heizmodul ausgestattet sein. Wenn im Sommer die Effizienz der Güllevergärung und die Geschwindigkeit der Gasbildung vollständig durch die äußeren Temperaturbedingungen gewährleistet werden, ändert sich die Situation im Winter.

Für den Winterbetrieb des Bioreaktors ist eine künstliche Beheizung erforderlich, da die Aktivität der Fermentationsbakterien bereits bei 4-10 °C über Null aufhört. Dementsprechend muss der Container über eine hochwertige Wärmedämmung verfügen. Hierfür eignet sich die klassische Methode der Dämmung mit Mineralwolle.

Ein gutes Beispiel für die Isolierung eines Bioreaktors für den Winterbetrieb. Als Dämmmaterial wurde Mineralwolle verwendet. Die oberste Watteschicht ist mit Folienmaterial abgedeckt

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Heizung zu organisieren. Zum Beispiel der Einsatz von Elektroheizungen oder einer Wassererwärmung (Wassermantel).

Die Leistung des Heizkreislaufs sollte auf der Grundlage der optimalen Temperatur im Reaktorinneren von 25–40 °C berechnet werden, die für einen effektiven Biomasse-Fermentationsprozess erforderlich ist.

Neben Heizgeräten wird die Fermentationsaktivität der Biomasse auch durch den Grad ihrer Stagnation beeinflusst. Grundsätzlich muss das Mistmaterial im Tank ständig in Bewegung sein. Die Bewegung der Biomasse beschleunigt den Fermentationsprozess und verkürzt die Zeit zur Gewinnung der Gaskomponente.

Option für eine Sommeranlage zur Verarbeitung von Gülle und zur Herstellung von Biokraftstoff. In diesem Fall erfolgt die Beheizung in Form eines Betonwasserbades, in das der Reaktorbehälter eingetaucht wird. Allerdings ist diese Anlage im Winter nicht nutzbar.

Das Problem der Bewegungsorganisation wird durch die Einführung eines speziellen mechanischen Rührers in die Konstruktion des Bioreaktors gelöst. Die Welle dieses Geräts ist mit der Welle eines langsam laufenden Motors verbunden, der die Rotation ausführt. Das Ein- und Ausschalten des Mischvorgangs kann manuell oder automatisch erfolgen.

Wir haben einen weiteren Artikel auf unserer Website, der Folgendes bietet Installationsanleitung um Biogas für den Bedarf eines Privathauses zu gewinnen.

Verfahren zur Herstellung von Biogas und Düngemitteln

Der Entwurf des Systems zur Herstellung von Biokraftstoff zu Hause sieht technologisch vor, das Schiff bis zu etwa einem Drittel der Kapazität mit Gülle zu beladen. Zum Laden von Mist wird eine Ladeluke mit einer hermetisch verschlossenen Tür hergestellt. Der verbleibende freie obere Bereich des Bioreaktors wird zur Ansammlung freigesetzter Gase genutzt.

Ein selbstgebauter Miniatur-Bioreaktor, der auf der Basis eines gewöhnlichen 200-Liter-Fasses hergestellt wurde. Um einen geringen Bedarf an biologischem Kraftstoff zu decken, ist er grundsätzlich für den Einsatz in Privathaushalten durchaus geeignet. Dies ist das gleiche Design, das tatsächlich zu Hause zur Herstellung von Biokraftstoff hergestellt werden kann

Auf der oberen und unteren Ebene des Behälters müssen Austrittslöcher angebracht werden. Oben befindet sich ein Gasauslass, unten ein Auslass zum Ablassen von behandeltem Mist (Düngemittel). Es empfiehlt sich außerdem, im Bereich des oberen Bereichs des Gefäßes ein Beobachtungsfenster zur Überwachung des Prozesses anzubringen.

Das Rohr zur Ableitung des Gasgemisches ist über ein abgedichtetes Rohr mit einer Vorrichtung verbunden, die gleichzeitig die Funktionen eines Abscheiders und einer Wassersperre übernimmt. Zur Kommunikation wird ein Rohr (Metall oder Polyethylen) mit kleinem Durchmesser (25-32 mm) verwendet.

Der Separator selbst ist ein mit Wasser gefüllter Behälter mit relativ geringem Fassungsvermögen. Das durch die Wassersäule strömende Gas wird gereinigt und in die Wassersäule eingeleitet Gasbehälter und dann den Verbrauchern serviert.

Ein Beispiel für eine zweistufige Separatorkonstruktion ist ein hydraulisches Ventil zur Zufuhr eines Gasgemisches aus einem Bioreaktor. Mit dieser Filtrationsoption erhalten Sie ein hochwertiges gereinigtes Produkt.

Es ist ratsam, das untere Rohr am Reaktor (für den Abfluss von Abfallmist – Schlamm) im Durchmesser so groß wie möglich zu machen. Daran wird ein Absperrventil (Ventil) angeschlossen und ein Abfluss zu einem Tank zum Sammeln von Schlamm hergestellt. Die verbrauchte Masse auf dem Bauernhof kann erfolgreich als Dünger eingesetzt werden.

Wir haben detaillierte Informationen zur Bestimmung des erforderlichen Behältervolumens sowie zur Berechnung der Effizienz des Bioreaktors und der Machbarkeit der Verwendung von Biogas überprüft nächster Artikel.

Wie sollte die Zusammensetzung der Mistmasse sein?

Die in den Bioreaktor geladene Güllemasse sollte nicht einfach als Rohstoff betrachtet werden, der in jeder Qualität geeignet ist. Der Stoffbestandteil ist für den Fermentationsprozess von grundlegender Bedeutung. In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine Reduzierung der Substratpartikel mit einer besseren Prozesseffizienz einhergeht.

Eine ausgeprägte Faserigkeit des Substrats und eine Vergrößerung der Wechselwirkungsfläche von Bakterien sind die Hauptkriterien, die zum schnellen Abbau der Mistmasse beitragen. In diesem Zustand bildet der Güllerohstoff beim Erhitzen und Mischen keinen Sediment oder Film auf der Oberfläche, was die Filtration des Gasgemisches erheblich vereinfacht.

Vorbereitung der Güllemasse für die Beladung in den Reaktor. Diesem Verfahren wird nicht weniger Aufmerksamkeit geschenkt als allen anderen, wenn der Wunsch besteht, in kurzer Zeit eine erhebliche Menge Biokraftstoff zu gewinnen

Der Mahlgrad des Rohmaterials bestimmt die Dauer der Fermentation, die sich wiederum auf die Menge des erzeugten Gases auswirkt. Um die Fermentationszeit zu verkürzen, ist es daher notwendig, die Rohstoffe gut zu mahlen: Je besser die Mahlqualität, desto kürzer die Fermentationszeit.

Merkmale der Nutzung von Biogas für den Haushaltsbedarf

Der Anwendungsbereich dieser Art von Energieressource ist recht umfangreich. Durch die Nutzung von Biogas als Brennstoff wird Strom erzeugt, Warmwasser oder Dampf erzeugt. Es gibt zahlreiche Beispiele aus der Praxis, bei denen Biokraftstoff zum Betanken von Fahrzeugen eingesetzt wird.

Um jedoch Probleme auf dem Bauernhof bei der Verwendung dieses Brennstoffs zu vermeiden, ist es äußerst wichtig, einen Speicher für das entstehende Biogas einzurichten und zuzuordnen der richtige Ort für den Benzintank Standort auf.

Biogasanlagen dieser Art sind Anlagen, die die Möglichkeit einer abfallfreien Produktion eröffnen. In dieser Hinsicht sind einzelne Länder Westeuropas ein gutes Beispiel.

In Dänemark beispielsweise hat die Produktion dieser Art von Kraftstoff fast 20 % der gesamten Energieressourcen des Landes erreicht. In großen Regionen der Welt – Indien und China – geht die Zahl der Biogasanlagen in die Hunderttausende.

Leistungsstarke Industrieanlagen zur Biokraftstoffproduktion. Solche Strukturen sind in der Lage, große landwirtschaftliche Strukturen vollständig mit Biokraftstoff zu versorgen. Es gibt weltweit eine Vielzahl ähnlicher Systeme im Einsatz. Und das quantitative Wachstum geht aktiv weiter

Nicht umsonst ist das Interesse an Verfahren zur Biogasproduktion weltweit deutlich gestiegen.

Dies ist eine dieser Energieoptionen, die als alternative Energiequelle eingestuft werden und für die sie eine Zukunft sehen. Daher beobachten Landwirte, Wohnungs- und Kommunaldienstleister, Eigentümer privater landwirtschaftlicher Betriebe und Kleinunternehmen die Entwicklung der Technologie genau.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Überprüfung einer Anlage zur Erzeugung von Biogas, bei deren Herstellung ein 127-Liter-Kunststofftank verwendet wird. Eigenschaften des Gerätes und Bedienungstipps.

Besonderes Interesse an der Nutzung von Anlagen zeigt sich bei Besitzern von Restaurants und Gastronomiebetrieben, wo das Thema der Verarbeitung von Lebensmittelabfällen weiterhin relevant ist. Auf dieser Grundlage besteht eine gute Möglichkeit, eine kostengünstige Verwertung organischer Abfälle zum Nutzen der landwirtschaftlichen Betriebe zu schaffen. Schließlich bedeutet die Technologie zur Herstellung von Biokraftstoffen eine echte Schonung der Umwelt, was man von der Herstellung anderer Energy-Drinks nicht behaupten kann.

Sie interessieren sich für die Herstellung von Biokraftstoffen und möchten einige Punkte klären? Stellen Sie kontroverse Fragen in den Kommentaren – unsere Experten werden versuchen, solche Punkte zu klären.

Oder sind Sie vielleicht aus erster Hand mit der Herstellung eines Bioreaktors und dem Prozess der Biogaserzeugung vertraut? Teilen Sie Ihr praktisches Wissen und Ihre Meinung zu diesem Thema in unserem Artikel – viele Führungskräfte aus der Wirtschaft werden an Ihren Erfahrungen und Empfehlungen interessiert sein.