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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Es wird geheizt und Biogas produziert. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Biogas. Im alten China genutzt und Jahrtausende später als „unkonventionelle, umweltfreundliche Energiequelle für das XNUMX. Jahrhundert“ wiederentdeckt, erregt es in unserem Land zunehmende Aufmerksamkeit. Dies lässt sich insbesondere an der stetigen Zunahme biogasbezogener Veröffentlichungen ablesen. Bestätigung der stetig wachsenden Beliebtheit sowie der Unerschöpflichkeit des Themas technischer Lösungen zur Herstellung und praktischen Nutzung „wertvoller gasförmiger Produkte der anaeroben (d. h. ohne Zugang zu Luft erfolgenden) Fermentation (Überhitzung) organischer Substanzen, die bisher vorhanden waren.“ fiel in die Kategorie wertloser Abfall“, heißt es in diesem Artikel. Biogas ist im Grunde eine „höllische“ Mischung. Seine Hauptbestandteile: Methan (55–70 %) und Kohlendioxid (28–43 %); Auch andere Verbindungen sind hier in geringen Mengen vorhanden, auch chemisch aggressive. Zum Beispiel Schwefelwasserstoff. Und dies darf beim Bau einer Anlage zur Biogaserzeugung nicht außer Acht gelassen werden, wenn man bedenkt, dass durchschnittlich 1 kg organisches Material, das zu 70 % biologisch abbaubar ist, 0,18 kg Methan, 0,32 kg Kohlendioxid, 0,2 kg Wasser und 0,3 kg produziert aus unzersetzbaren Rückständen. Da die Zersetzung organischer Abfälle unter Freisetzung von Biogas auf die Aktivität bestimmter Bakterienarten zurückzuführen ist, hat die Umwelt hier einen ganz erheblichen Einfluss. Insbesondere die Temperatur. Es stellt sich heraus: Je wärmer es ist, desto höher sind Geschwindigkeit und Grad der Fermentation der Bio-Rohstoffe. Aber wie man sagt, wir sind nicht in Taschkent, was bedeutet, dass wir die fermentierte Masse erhitzen müssen. Dieses Problem lässt sich wahrscheinlich am einfachsten lösen, indem man die bei der Zersetzung von Gülle freigesetzte Wärme nutzt. Hier muss das „Gaserzeugungszentrum“ der Anlage platziert werden – der sogenannte „Methantank“, der aus 2...5 mm dicken Edelstahlblechen hergestellt werden kann, die zweimal geschweißt werden: zunächst durch Elektroschweißen und dann (aus Gründen der Zuverlässigkeit) mit Gasschweißen. Darüber hinaus ist für die Betankung der Biogasanlage mit Rohstoffen sowie für die Abfuhr von Abfällen aus dem Arbeitsbereich zu sorgen. Einigen erfolgreichen technischen Lösungen folgten weitere. Und schließlich nahm die Entwicklung die in den Abbildungen dargestellte Form an.
Ein zylindrischer Metallbehälter – ein Fermenter – mit Einfüllstutzen, Ablassventil, mechanischem Rührwerk und Biogas-Entnahmerohr werden zu einer kompakten Struktur zusammengefasst (siehe Abb.), für deren Herstellung beispielsweise Behälter für chemische Düngemittel verwendet werden , andere Teile und Edelstahlkomponenten. Darüber hinaus befindet sich das „Gaserzeugungszentrum“ selbst in einem aeroben Fermenter, der rechteckig sein kann (z. B. aus Holz). Die beiden Seitenwände des Fermenters sind abnehmbar, um das Entladen von Abfallmist zu erleichtern. Der Boden besteht aus Gitter. Luft wird durch den darunter liegenden Technologiekanal gedrückt. Zu diesem Zweck wird ein Balglader oder ein Spezialgebläse verwendet. Es wird empfohlen, die Oberseite des Fermenters mit Holzplatten abzudecken und um den Wärmeverlust zu reduzieren, sollten die Wände und der Boden mit einer wärmeisolierenden Schicht abgedeckt werden. Vorbereiteter Mist mit Kuhurin wird durch den Hals in den Fermenter gegossen. Der Feuchtigkeitsgehalt „technologischer Rohstoffe“ sollte im Bereich von 88-92 % liegen. Darüber hinaus wird der Füllstand dieser Flüssigkeit am unteren Ende des Einfüllstutzens kontrolliert. Der aerobe Fermenter wird durch den oberen Öffnungsteil mit festem Einstreumist oder einer Mischung aus letzterem mit losem trockenen organischen Füllstoff (Stroh, Sägemehl) mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 65-69 % gefüllt. Wenn das Gebläse dem Fermenter Luft zuführt, beginnt die Zersetzung organischer Stoffe und es wird Wärme freigesetzt. Es reicht völlig aus, den Fermenter zu erhitzen, dessen Inhalt gemischt wird (zum Glück gibt es einen speziellen Rührer sowie ein physikalisches Phänomen, das jeder aus der Schule kennt – Konvektion). Dadurch wird Biogas freigesetzt. Es sammelt sich im oberen Teil des Fermenters. Über eine spezielle Leitung wird Biogas in die „Hauptleitung“ eingeleitet und für den häuslichen Bedarf genutzt. Beim Betrieb dieser Biogasanlage (wie auch der meisten anderen analogen Geräte) sollte man die Notwendigkeit berücksichtigen, das biochemische Gleichgewicht sicherzustellen. Tatsächlich ist die Geschwindigkeit der Säureproduktion durch Bakterien, die am Prozess der anaeroben Fermentation beteiligt sind, manchmal höher als die Geschwindigkeit ihres Verbrauchs durch Bakterien einer anderen Gruppe von Teilnehmern. In diesem Fall nimmt, wie das Magazin bereits in seinen früheren Veröffentlichungen feststellte, der Säuregehalt der Masse zu und die Biogasausbeute ab. Abhilfe kann entweder durch eine Reduzierung der Tagesration des Rohstoffs oder durch eine Erhöhung seiner Löslichkeit (möglichst mit heißem Wasser) oder schließlich durch die Zugabe eines neutralisierenden Stoffes (z. B. Kalkmilch, Wasch- oder Trinksoda) geschaffen werden ). Aufgrund des Ungleichgewichts zwischen Kohlenstoff und Stickstoff kann die Biogasproduktion zurückgehen. Abhilfe schafft die Einbringung von Stoffen in den Fermenter, enthält Stickstoff, Urin oder eine kleine Menge Ammoniumsalze und wird üblicherweise als chemischer Dünger verwendet (50-100 g pro Kubikmeter Rohstoff). Wir dürfen auch nicht vergessen, dass hohe Luftfeuchtigkeit und das Vorhandensein von Schwefelwasserstoff (dessen Gehalt im Biogas 0,5 % erreichen kann) eine verstärkte Korrosion der Metallteile der Anlage begünstigen. Daher muss der Zustand aller anderen Elemente des Fermenters und Fermenters regelmäßig überwacht werden. Und schützen Sie die beschädigten Stellen sorgfältig (am besten verwenden Sie Bleimennige – in einer oder zwei Schichten, gefolgt von zwei Schichten einer beliebigen Ölfarbe). Nach der Verarbeitung in einer Biogasanlage werden die Abfälle desinfiziert. Sie eignen sich gut als hochwertige Düngemittel. Aber daneben wird das Wichtigste produziert – Gas. Darüber hinaus in einem Volumen, das für einen Zwei-Flammen-Herd völlig ausreichend ist. Allein durch die Müllentsorgung im Privathaushalt amortisiert sich eine solche Anlage innerhalb eines Jahres. Autor: A. Kovalev
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