Biogas auf dem Bauernhof. Schema, Beschreibung

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Biogas auf dem Bauernhof. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Im Oktober 1997 wurde auf dem Bauernhof von I. Gradyackas in der Region Prienai die erste ländliche Biogasanlage des Landes gebaut. Dort begann man mit der anaeroben Verarbeitung von Gülle aus einem Zuchtschweinebetrieb, der für die Haltung von bis zu 30 Sauen und 120–130 Jungtieren unterschiedlicher Altersgruppen ausgelegt war.

Die Tiere werden mit Trockenfutter gefüttert. Als Einstreu für Schweine wird Sägemehl in einer Menge von 100 kg / Tag gegossen. für alle Nutztiere. Der Mist aus den Maschinen wird manuell in den Kanal des Kratzförderers TSN-160 gedrückt, der ihn in einen unterirdischen Tank mit einem Fassungsvermögen von 12 m3 befördert. Aus dem Tank gelangt der Mist in den Bioreaktor.

Der Bioreaktor ist aus einem Eisenbahnkesselwagen gefertigt. Sein Boden ist doppelt – es ist ein „Wärmemantel“ für die Zirkulation von heißem Wasser, das den Inhalt des Tanks erwärmt.

Entsprechend den Phasen des Ablaufs biochemischer Prozesse der anaeroben Behandlung – Hydrolyse (Ionenaustausch zwischen verschiedenen Stoffen und Wasser), azidophil (Fermentation mit speziellen Bakterien) und methanogen (Methan entsteht beim Zerfall organischer Stoffe ohne Luftzugang) – die Der Hohlraum des Bioreaktors ist durch Schleusenwände in drei Abschnitte unterteilt. Entlang der Längsachse ist eine mechanische Rührwelle mit spiralförmig angeordneten Flügeln aus Stahlwinkeln montiert.

Das Fassungsvermögen des Tanks beträgt 60 m3, das nutzbare Fassungsvermögen beträgt 50 m3. Die Temperatur der anaeroben Behandlung beträgt 35–37 °C. Die thermische Steuerung, also die Zufuhr von Kühlmittel (Wasser), erfolgt automatisiert. Die Auslegungsdosis der täglichen Güllebeladung beträgt 2,5 m3, die Auslegungsleistung von Biogas beträgt 50–60 m3/Tag. Rührgeschwindigkeit 4 U/min, angetrieben durch einen 3 kW-Getriebemotor. Der Mischmodus ist zyklisch: Arbeit – 1 Minute, Pause – 4 Minuten. Der Bioreaktor ist unter dem Dach installiert und mit Sägemehlpolsterung isoliert.

Biogas auf dem Bauernhof
Reis. Abb. 1. Bioreaktor der Versuchstankstelle (Holz-Sägemehl-Isolierung ist bedingt nicht dargestellt): 1 - Betonstation (2 Stk.); 2 - wärmeisolierendes „Kissen“ (2 Stk.); 3 - Heizung mit thermofizierendem Wasser („Wärmemantel“ des Basis-Eisenbahnöltanks); 4 - Abzweigrohr zur Aufnahme von Rohstoffen; 5 - Körper des Bioreaktors (Tank); 6 - Rohstoffe (Gülle); 7 - Rührwelle mit Flügeln; 8 - Luftschleusentrennwand (4 Stk.); 9 - Biogas; 10 - Gasleitung; 11 – verarbeitete Biomasse; 12 - Siphonventil; 13 - Abzweigrohr der Pipeline für verarbeitete Biomasse; 14 - Kettenantrieb; 15 - Untersetzungsmotor (220 V, 3 kW)

Biogas auf dem Bauernhof
Reis. Abb. 2. Platzierung der Biogasstationsausrüstung in einer bäuerlichen Schweinefarm (der Mistversorgungsförderer TSN-160 ist herkömmlicherweise nicht dargestellt): 1 - Pumpe NZhN-200; 2 - Akkumulator für verbrauchte Biomasse (organische Düngemittel); 3 - Schornstein; 4 - Gaskessel (andere Biogasverbraucher werden herkömmlicherweise nicht angezeigt); 5 - Bedienfeld; 6 - Druckregler; 7 - Biogaszähler; 8 - Bioreaktor

Der Mist aus dem Lager wird NZHN-200 in den Bioreaktor gepumpt. Gleichzeitig werden die verarbeiteten Inhalte gelöscht. Es fließt über die Schleusenwände und den Gasabscheider-Siphon und gelangt durch die Rohrleitung zum Lagertank für organischen Dünger, der sich im Mistbereich des Schweinefarms befindet.

Das im Bioreaktor erzeugte Gas wird in den Heizraum geleitet. Und Thermalwasser (Kühlmittel) wird zur Beheizung des Bioreaktors und der Produktionsanlagen verwendet.

Die Versuchsbiogasanlage wurde von Oktober 1997 bis April 1996 getestet. In sieben Monaten wurden rund 400 m3 Gülle verarbeitet, woraus 3800 m3 Biogas gewonnen wurden. Die durchschnittliche Produktion von 19 m3 „blauem Kraftstoff“ pro Tag entspricht 38 Prozent der Auslegungskapazität des Bioreaktors. Die geringe Biogasausbeute ist auf die geringe Anzahl an Tieren auf dem Hof zurückzuführen. Genauer gesagt, die unzureichende Menge an von Schweinen gewonnenem Mist und der Mangel an trockenen organischen Substanzen darin.

Parallel durchgeführte Studien unter Laborbedingungen und in landwirtschaftlichen Betrieben haben ergeben, dass bei der Fütterung von Schweinen mit Trockenkraftfutter pro gefressenes Kilogramm 0,3 m3 Biogas anfallen. Um die Auslegungsleistung des Bioreaktors sicherzustellen, sollte daher die Anzahl der Schweinehaltungsbetriebe um das Zwei- bis Dreifache erhöht werden.

Inspiriert durch die Experimente plant I. Gradiackas, seine Farm zu erweitern und die Zahl der dort gehaltenen Tiere auf 400 Tiere zu erhöhen. Damit sind Voraussetzungen gegeben, um höhere Kennzahlen hinsichtlich der Biogasausbeute zu erzielen.

Autoren: A.Anciunas, R.Janušauskas, Litauen

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