Cómo obtener biogás del estiércol: una descripción general de los principios básicos y el diseño de una planta de producción. Obtenemos biogás con nuestras propias manos Biogás a partir de desechos animales

02.05.2020

El aumento de los precios de la energía nos hace pensar en la posibilidad del autoabastecimiento. Una opción es una planta de biogás. Con su ayuda, se obtiene biogás del estiércol, la basura y los residuos vegetales que, después de la limpieza, se pueden usar para aparatos de gas (estufa, caldera), se bombean a cilindros y se usan como combustible para automóviles o generadores eléctricos. En general, el procesamiento del estiércol en biogás puede satisfacer todas las necesidades energéticas de una casa o granja.

Construir una planta de biogás es una forma de proporcionar recursos energéticos de forma independiente

Principios generales

El biogás es un producto que se obtiene de la descomposición de la materia orgánica. En el proceso de descomposición / fermentación, se liberan gases, al recolectarlos, puede satisfacer las necesidades de su propio hogar. El equipo en el que se lleva a cabo este proceso se denomina “planta de biogás”.

El proceso de formación de biogás ocurre debido a la actividad vital de varios tipos de bacterias que están contenidas en los desechos mismos. Pero para que "trabajen" activamente, necesitan crear ciertas condiciones: humedad y temperatura. Para crearlos, se está construyendo una planta de biogás. Este es un complejo de dispositivos, cuya base es un biorreactor, en el que se produce la descomposición de los desechos, que se acompaña de la formación de gas.

Hay tres modos de procesar el estiércol en biogás:

Modo psicofílico. La temperatura en la planta de biogás es de +5°C a +20°C. En tales condiciones, el proceso de descomposición es lento, se forma mucho gas, su calidad es baja.
mesofílico. La unidad entra en este modo a temperaturas de +30°C a +40°C. En este caso, las bacterias mesófilas se multiplican activamente. En este caso, se forma más gas, el proceso de procesamiento lleva menos tiempo, de 10 a 20 días.
Termofílico. Estas bacterias se multiplican a temperaturas superiores a +50°C. El proceso es el más rápido (3-5 días), el rendimiento de gas es el mayor (en condiciones ideales, se pueden obtener hasta 4,5 litros de gas de 1 kg de entrega). La mayoría de las tablas de referencia para el rendimiento de gas del procesamiento se dan específicamente para este modo, por lo que cuando se usan otros modos, vale la pena hacer un ajuste hacia abajo.

Lo más difícil en las plantas de biogás es el régimen termofílico. Esto requiere un aislamiento térmico de alta calidad de una planta de biogás, calefacción y un sistema de control de temperatura. Pero a la salida obtenemos la máxima cantidad de biogás. Otra característica del procesamiento termofílico es la imposibilidad de recarga. Los dos modos restantes, psicofílico y mesófilo, le permiten agregar diariamente una porción fresca de materias primas preparadas. Pero, en el modo termofílico, un tiempo de procesamiento corto permite dividir el biorreactor en zonas en las que se procesará su parte de materias primas con diferentes tiempos de carga.

Esquema de una planta de biogás

La base de una planta de biogás es un biorreactor o búnker. El proceso de fermentación tiene lugar en él y el gas resultante se acumula en él. También hay un búnker de carga y descarga, el gas generado se descarga a través de una tubería insertada en la parte superior. Luego viene el sistema de refinación de gas: su limpieza y aumento de la presión en la tubería de gas al trabajo.

Para los regímenes mesófilos y termófilos, también se requiere un sistema de calentamiento del biorreactor para alcanzar los regímenes requeridos. Para ello se suelen utilizar calderas de gas. Desde allí, el sistema de tuberías va al biorreactor. Por lo general, se trata de tuberías de polímero, ya que toleran mejor estar en un entorno agresivo.

Otra planta de biogás necesita un sistema para mezclar la sustancia. Durante la fermentación, se forma una costra dura en la parte superior, las partículas pesadas se depositan. Todo esto en conjunto empeora el proceso de formación de gases. Para mantener un estado homogéneo de la masa procesada, son necesarios agitadores. Pueden ser mecánicos o incluso manuales. Se puede iniciar por temporizador o manualmente. Todo depende de cómo se haga la planta de biogás. Un sistema automatizado es más costoso de instalar, pero requiere un mínimo de atención durante la operación.

La planta de biogás por tipo de ubicación puede ser:

Gastos generales.
Semi-sumergido.
Enterrado.

Más costoso de instalar enterrado: se requiere una gran cantidad de trabajo en tierra. Pero cuando operan en nuestras condiciones, son mejores: es más fácil organizar el aislamiento, menos costos de calefacción.

que se puede reciclar

Una planta de biogás es esencialmente omnívora: se puede procesar cualquier materia orgánica. Cualquier estiércol y orina, residuos de plantas son adecuados. Detergentes, antibióticos, productos químicos afectan negativamente el proceso. Es deseable minimizar su ingesta, ya que matan la flora que interviene en el procesamiento.

El estiércol de ganado se considera ideal, ya que contiene microorganismos en grandes cantidades. Si no hay vacas en la granja, al momento de cargar el biorreactor, es conveniente agregar algo de la yacija para poblar el sustrato con la microflora requerida. Los residuos vegetales se trituran previamente, se diluyen con agua. En el biorreactor se mezclan materias primas vegetales y excrementos. Tal "reabastecimiento" tarda más en procesarse, pero a la salida, con el modo correcto, tenemos el mayor rendimiento del producto.

Determinación de ubicación

Para minimizar los costos de organización del proceso, tiene sentido ubicar una planta de biogás cerca de la fuente de desechos, cerca de edificios donde se crían pájaros o animales. Es deseable desarrollar un diseño para que la carga ocurra por gravedad. Desde un establo o pocilga, se puede colocar una tubería debajo de una pendiente, a través de la cual el estiércol fluirá por gravedad hacia el búnker. Esto simplifica enormemente la tarea de mantenimiento del reactor y también la limpieza del estiércol.

Lo más recomendable es ubicar la planta de biogás de manera que los residuos de la granja puedan fluir por gravedad

Por lo general, los edificios con animales se encuentran a cierta distancia de un edificio residencial. Por lo tanto, el gas generado deberá transferirse a los consumidores. Pero estirar una tubería de gas es más barato y más fácil que organizar una línea para transportar y cargar estiércol.

biorreactor

Se imponen requisitos bastante estrictos en el tanque de procesamiento de estiércol:

Se deben cumplir todos estos requisitos para la construcción de una planta de biogás, ya que garantizan la seguridad y crean condiciones normales para el procesamiento del estiércol en biogás.

Que materiales se pueden hacer

La resistencia a ambientes agresivos es el principal requisito para los materiales con los que se pueden fabricar los contenedores. El sustrato en el biorreactor puede ser ácido o alcalino. En consecuencia, el material del que está hecho el recipiente debe ser bien tolerado por varios medios.

No hay muchos materiales que respondan a estas solicitudes. Lo primero que viene a la mente es el metal. Es duradero, se puede usar para hacer un recipiente de cualquier forma. Lo bueno es que puedes usar un contenedor ya hecho, una especie de tanque viejo. En este caso, la construcción de una planta de biogás llevará muy poco tiempo. La falta de metal es que reacciona con sustancias químicamente activas y comienza a descomponerse. Para neutralizar este inconveniente, el metal se cubre con una capa protectora.

Una excelente opción es la capacidad de un biorreactor polimérico. El plástico es químicamente neutro, no se pudre, no se oxida. Solo es necesario elegir entre materiales que resistan la congelación y el calentamiento a temperaturas suficientemente altas. Las paredes del reactor deben ser gruesas, preferiblemente reforzadas con fibra de vidrio. Dichos contenedores no son baratos, pero duran mucho tiempo.

Una opción más económica es una planta de biogás con un tanque hecho de ladrillos, bloques de hormigón, piedra. Para que la mampostería resista cargas elevadas, es necesario reforzar la mampostería (en cada fila de 3 a 5, según el grosor de la pared y el material). Una vez finalizado el proceso de montaje de los muros, para garantizar la estanqueidad al agua y al gas, es necesario un posterior tratamiento multicapa de los muros, tanto por dentro como por fuera. Las paredes están enlucidas con una composición de cemento y arena con aditivos (aditivos) que brindan las propiedades requeridas.

Dimensionamiento de reactores

El volumen del reactor depende de la temperatura seleccionada para procesar el estiércol en biogás. En la mayoría de los casos, se elige mesófilo: es más fácil de mantener e implica la posibilidad de una carga adicional diaria del reactor. La producción de biogás después de alcanzar el modo normal (alrededor de 2 días) es estable, sin ráfagas ni caídas (cuando se crean las condiciones normales). En este caso, tiene sentido calcular el volumen de la planta de biogás en función de la cantidad de estiércol generada en la granja por día. Todo se calcula fácilmente en función de los datos promedio.

La descomposición del estiércol a temperaturas mesófilas toma de 10 a 20 días. En consecuencia, el volumen se calcula multiplicando por 10 o 20. Al calcular, es necesario tener en cuenta la cantidad de agua necesaria para llevar el sustrato a un estado ideal; su humedad debe ser del 85-90%. El volumen encontrado aumenta en un 50%, ya que la carga máxima no debe exceder los 2/3 del volumen del tanque; el gas debe acumularse debajo del techo.

Por ejemplo, la finca tiene 5 vacas, 10 cerdos y 40 gallinas. De hecho, se forman 5 * 55 kg + 10 * 4,5 kg + 40 * 0,17 kg = 275 kg + 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Para llevar el estiércol de pollo a un contenido de humedad del 85%, debe agregar un poco más de 5 litros de agua (otros 5 kg). La masa total es de 331,8 kg. Para procesar en 20 días es necesario: 331,8 kg * 20 \u003d 6636 kg, aproximadamente 7 cubos solo para el sustrato. Multiplicamos la cifra encontrada por 1,5 (aumento del 50%), obtenemos 10,5 metros cúbicos. Este será el valor calculado del volumen del reactor de la planta de biogás.

Las escotillas de carga y descarga conducen directamente al tanque del biorreactor. Para que el sustrato se distribuya uniformemente en toda el área, se hacen en los extremos opuestos del contenedor.

Con el método de instalación enterrada de la planta de biogás, las tuberías de carga y descarga se acercan al cuerpo en un ángulo agudo. Además, el extremo inferior de la tubería debe estar por debajo del nivel del líquido en el reactor. Esto evita que entre aire en el contenedor. Además, se instalan válvulas rotativas o de cierre en las tuberías, que están cerradas en la posición normal. Sólo están abiertas para carga o descarga.

Dado que el estiércol puede contener fragmentos grandes (elementos de cama, tallos de hierba, etc.), las tuberías de pequeño diámetro a menudo se obstruyen. Por lo tanto, para la carga y descarga, deben tener un diámetro de 20-30 cm y deben instalarse antes del inicio de los trabajos en el aislamiento de la planta de biogás, pero después de que se instale el contenedor.

El modo de operación más conveniente de una planta de biogás es con la carga y descarga regular del sustrato. Esta operación se puede realizar una vez al día o una vez cada dos días. El estiércol y otros componentes se recogen previamente en un tanque de almacenamiento, donde se llevan al estado requerido; se trituran, si es necesario, se humedecen y se mezclan. Por conveniencia, este recipiente puede tener un agitador mecánico. El sustrato preparado se vierte en la trampilla receptora. Si coloca el contenedor receptor al sol, el sustrato se precalentará, lo que reducirá el costo de mantener la temperatura requerida.

Es conveniente calcular la profundidad de instalación de la tolva receptora para que los residuos fluyan hacia ella por gravedad. Lo mismo se aplica a la descarga en el biorreactor. El mejor caso es si el sustrato preparado se mueve por gravedad. Y un amortiguador lo bloqueará durante la preparación.

Para garantizar la estanqueidad de la planta de biogás, las trampillas de la tolva de recepción y de la zona de descarga deben tener una junta de goma de estanqueidad. Cuanto menos aire haya en el tanque, más limpio estará el gas en la salida.

Recolección y eliminación de biogás

La eliminación de biogás del reactor se produce a través de una tubería, un extremo del cual está bajo el techo, el otro generalmente se baja a un sello de agua. Se trata de un recipiente con agua en el que se vierte el biogás resultante. Hay una segunda tubería en el sello de agua: está ubicada sobre el nivel del líquido. Sale más biogás puro. Se instala una válvula de cierre de gas en la salida de su biorreactor. La mejor opción es la pelota.

¿Qué materiales se pueden utilizar para el sistema de transmisión de gas? Tuberías de metal galvanizado y tuberías de gas de HDPE o PPR. Deben comprobar la estanqueidad, las costuras y las uniones con agua jabonosa. Toda la tubería se ensambla a partir de tuberías y accesorios del mismo diámetro. Sin contracciones ni expansiones.

Purificación de impurezas

La composición aproximada del biogás resultante es la siguiente:

metano - hasta 60%;
dióxido de carbono - 35%;
otras sustancias gaseosas (incluido el sulfuro de hidrógeno, que le da al gas un olor desagradable): 5%.

Para que el biogás no tenga olor y se queme bien, es necesario eliminar el dióxido de carbono, el sulfuro de hidrógeno y el vapor de agua. El dióxido de carbono se elimina en un sello de agua si se agrega cal apagada al fondo de la instalación. Dicho marcador deberá cambiarse periódicamente (a medida que el gas comienza a arder peor, es hora de cambiarlo).

La deshidratación de gas se puede hacer de dos maneras: haciendo sellos hidráulicos en la tubería de gas, insertando secciones curvas debajo de los sellos hidráulicos en la tubería, en la que se acumulará el condensado. La desventaja de este método es la necesidad de vaciar regularmente el sello de agua; con una gran cantidad de agua recolectada, puede bloquear el paso del gas.

La segunda forma es poner un filtro con gel de sílice. El principio es el mismo que en el sello de agua: el gas se introduce en el gel de sílice y se seca debajo de la cubierta. Con este método de secado de biogás, el gel de sílice debe secarse periódicamente. Para hacer esto, debe calentarse durante un tiempo en el microondas. Se calienta, la humedad se evapora. Puedes quedarte dormido y volver a usarlo.

Para eliminar el sulfuro de hidrógeno, se utiliza un filtro cargado con virutas de metal. Puede cargar paños viejos de metal en el contenedor. La purificación ocurre exactamente de la misma manera: el gas se suministra a la parte inferior del recipiente lleno de metal. Al pasar, se limpia de sulfuro de hidrógeno, se recoge en la parte superior libre del filtro, desde donde se descarga a través de otro tubo/manguera.

Soporte de gas y compresor

El biogás purificado ingresa al tanque de almacenamiento - tanque de gas. Puede ser una bolsa de plástico sellada, un recipiente de plástico. La condición principal es la estanqueidad al gas, la forma y el material no importan. El biogás se almacena en el tanque de gas. Desde allí, con la ayuda de un compresor, el gas a una cierta presión (establecida por el compresor) ya se suministra al consumidor, a una estufa o caldera de gas. Este gas también se puede utilizar para generar electricidad mediante un generador.

Para crear una presión estable en el sistema después del compresor, es deseable instalar un receptor, un pequeño dispositivo para nivelar los picos de presión.

dispositivos de mezcla

Para que la planta de biogás funcione normalmente, es necesario mezclar regularmente el líquido en el biorreactor. Este sencillo proceso resuelve muchos problemas:

mezcla una porción fresca de la carga con una colonia de bacterias;
promueve la liberación del gas generado;
iguala la temperatura del líquido, excluyendo las zonas más cálidas y más frías;
mantiene la homogeneidad del sustrato, evitando el asentamiento o afloramiento de algunos constituyentes.

Por lo general, una pequeña planta de biogás casera tiene agitadores mecánicos que son impulsados por la fuerza de los músculos. En sistemas con un gran volumen, los agitadores pueden ser accionados por motores que se encienden mediante un temporizador.

La segunda forma es mezclar el líquido haciéndolo pasar parte del gas generado. Para ello, tras salir del metatanque, se coloca una te y parte del gas se vierte en la parte inferior del reactor, de donde sale por un tubo con agujeros. Esta parte del gas no se puede considerar un consumo, ya que todavía vuelve a entrar en el sistema y, como consecuencia, acaba en el depósito de gasolina.

El tercer método de mezcla es bombear el sustrato desde la parte inferior con la ayuda de bombas fecales, verterlo en la parte superior. La desventaja de este método es la dependencia de la disponibilidad de electricidad.

Sistema de calefacción y aislamiento térmico.

Sin calentar la suspensión procesada, las bacterias psicofílicas se multiplicarán. El proceso de procesamiento en este caso tomará de 30 días y el rendimiento de gas será pequeño. En verano, en presencia de aislamiento térmico y precalentamiento de la carga, es posible alcanzar temperaturas de hasta 40 grados, cuando comienza el desarrollo de bacterias mesófilas, pero en invierno dicha instalación es prácticamente inoperable: los procesos son muy lentos. A temperaturas inferiores a +5°C, prácticamente se congelan.

Qué calentar y dónde colocar

El calor se utiliza para obtener mejores resultados. El más racional es el calentamiento de agua de la caldera. La caldera puede funcionar con electricidad, combustible sólido o líquido, también puede funcionar con el biogás generado. La temperatura máxima a la que se debe calentar el agua es de +60°C. Las tuberías más calientes pueden hacer que las partículas se adhieran a la superficie, lo que reduce la eficiencia del calentamiento.

También puede usar calentamiento directo: inserte elementos calefactores, pero en primer lugar, es difícil organizar la mezcla y, en segundo lugar, el sustrato se adherirá a la superficie, lo que reducirá la transferencia de calor y los elementos calefactores se quemarán rápidamente.

Una planta de biogás se puede calentar usando radiadores de calefacción estándar, solo tuberías retorcidas en una bobina, registros soldados. Es mejor usar tuberías de polímero: metal-plástico o polipropileno. Las tuberías de acero inoxidable corrugado también son adecuadas, son más fáciles de colocar, especialmente en biorreactores verticales cilíndricos, pero la superficie corrugada provoca la acumulación de sedimentos, lo que no es muy bueno para la transferencia de calor.

Para reducir la posibilidad de depósito de partículas en los elementos calefactores, se colocan en la zona de agitación. Solo en este caso es necesario diseñar todo para que el mezclador no pueda tocar las tuberías. A menudo parece que es mejor colocar los calentadores desde abajo, pero la práctica ha demostrado que, debido a los sedimentos en el fondo, dicho calentamiento es ineficiente. Por lo tanto, es más racional colocar los calentadores en las paredes del metatanque de la planta de biogás.

Métodos de calentamiento de agua

Según la ubicación de las tuberías, la calefacción puede ser externa o interna. Cuando se encuentra en el interior, la calefacción es eficiente, pero la reparación y el mantenimiento de los calentadores es imposible sin apagar y bombear el sistema. Por ello, se presta especial atención a la selección de materiales y la calidad de las conexiones.

La calefacción aumenta la productividad de la planta de biogás y reduce el tiempo de procesamiento de las materias primas

Cuando los calentadores están ubicados al aire libre, se requiere más calor (el costo de calentar el contenido de una planta de biogás es mucho mayor), ya que se gasta mucho calor en calentar las paredes. Pero el sistema siempre está disponible para su reparación y el calentamiento es más uniforme, ya que el medio se calienta desde las paredes. Otra ventaja de esta solución es que los agitadores no pueden dañar el sistema de calefacción.

como aislar

En el fondo del pozo, primero, se vierte una capa de nivelación de arena, luego una capa de aislamiento térmico. Puede ser arcilla mezclada con paja y arcilla expandida, escoria. Todos estos componentes se pueden mezclar, se pueden verter en capas separadas. Se nivelan en el horizonte, se instala la capacidad de la planta de biogás.

Los lados del biorreactor se pueden aislar con materiales modernos o con métodos clásicos a la antigua. De los métodos antiguos: recubrimiento con arcilla y paja. Se aplica en varias capas.

De los materiales modernos, puede utilizar espuma de poliestireno extruido de alta densidad, bloques de hormigón celular de baja densidad. La más avanzada tecnológicamente en este caso es la espuma de poliuretano (PPU), pero los servicios para su aplicación no son baratos. Pero resulta un aislamiento térmico sin costuras, lo que minimiza los costos de calefacción. Hay otro material aislante del calor: vidrio espumado. En placas es muy caro, pero su batalla o miga cuesta bastante, y en cuanto a características es casi perfecto: no absorbe humedad, no teme congelarse, tolera bien las cargas estáticas y tiene baja conductividad térmica .

Una de las tareas a resolver en la agricultura es la eliminación de estiércol y residuos vegetales. Y este es un problema bastante serio que requiere atención constante. Reciclar no solo requiere tiempo y esfuerzo, sino también una cantidad decente. Hoy en día, existe al menos una forma de convertir este dolor de cabeza en un elemento de ingresos: transformar el estiércol en biogás. La tecnología se basa en el proceso natural de descomposición de estiércol y residuos vegetales debido a las bacterias contenidas en ellos. Toda la tarea es crear condiciones especiales para la descomposición más completa. Estas condiciones son la falta de acceso al oxígeno y la temperatura óptima (40-50 o C).

Todo el mundo sabe cómo se elimina el estiércol con mayor frecuencia: se amontona y luego, después de la fermentación, se lleva a los campos. En este caso, el gas resultante se libera a la atmósfera, y el 40% del nitrógeno contenido en la sustancia original y la mayor parte del fósforo también vuelan allí. El fertilizante resultante está lejos de ser perfecto.

Para obtener biogás, es necesario que el proceso de descomposición del estiércol se realice sin acceso a oxígeno, en un volumen cerrado. En este caso, tanto el nitrógeno como el fósforo permanecen en el producto residual y el gas se acumula en la parte superior del tanque, desde donde se puede bombear fácilmente. Se obtienen dos fuentes de beneficio: gas directo y fertilizante efectivo. Además, el fertilizante es de la más alta calidad y es 99% seguro: la mayoría de los patógenos y huevos de helmintos mueren, las semillas de malas hierbas contenidas en el estiércol pierden su germinación. Incluso hay líneas para envasar este residuo.

El segundo requisito previo para el proceso de transformación del estiércol en biogás es mantener la temperatura óptima. Las bacterias contenidas en la biomasa son inactivas a bajas temperaturas. Comienzan a actuar a una temperatura ambiente de +30 o C. Además, el estiércol contiene dos tipos de bacterias:

Las plantas termófilas con temperaturas de +43 o C a +52 o C son las más eficientes: en ellas se procesa el estiércol durante 3 días, se obtienen hasta 4,5 litros de biogás de 1 litro de área útil del biorreactor (este es el rendimiento máximo) . Pero mantener una temperatura de +50 o C requiere costes energéticos importantes, lo que no es rentable en todos los climas. Por lo tanto, las plantas de biogás operan más a menudo a temperaturas mesófilas. En este caso, el tiempo de procesamiento puede ser de 12 a 30 días, el rendimiento es de aproximadamente 2 litros de biogás por 1 litro de volumen del biorreactor.

La composición del gas varía según la materia prima y las condiciones de procesamiento, pero aproximadamente es la siguiente: metano - 50-70%, dióxido de carbono - 30-50%, y también contiene una pequeña cantidad de sulfuro de hidrógeno (menos del 1% ) y una cantidad muy pequeña de compuestos de amoníaco, hidrógeno y nitrógeno. Dependiendo del diseño de la planta, el biogás puede contener una cantidad significativa de vapor de agua, que requerirá deshidratación (de lo contrario, simplemente no se quemará). El aspecto de la instalación industrial se muestra en el vídeo.

Se puede decir toda una planta de producción de gas. Pero para un patio privado o una pequeña granja, tales volúmenes son inútiles. La planta de biogás más simple es fácil de hacer con sus propias manos. Pero la pregunta es: "¿Adónde enviar biogás a continuación?" El poder calorífico del gas resultante es de 5340 kcal/m3 a 6230 kcal/m3 (6,21 - 7,24 kWh/m3). Por tanto, se puede suministrar a una caldera de gas para generar calor (calefacción y agua caliente), o a una planta de generación eléctrica, estufa de gas, etc. Así es como Vladimir Rashin, el diseñador de una planta de biogás, utiliza el estiércol de su granja de codornices.

Resulta que teniendo al menos una cantidad más o menos decente de ganado y aves de corral, puede satisfacer completamente las necesidades de su hogar en calor, gas y electricidad. Y si instala instalaciones de gas en automóviles, combustible para la flota. Dado que la participación de la energía en el costo de producción es del 70-80%, solo puede ahorrar en un biorreactor y luego ganar mucho dinero. A continuación se muestra una captura de pantalla del cálculo económico de la rentabilidad de una planta de biogás para una pequeña granja (a septiembre de 2014). No se puede llamar pequeña a la economía, pero definitivamente tampoco es grande. Pedimos disculpas por la terminología: este es el estilo del autor.

Este es un desglose aproximado de los costos requeridos y los posibles ingresos Esquemas de plantas de biogás de fabricación propia.

Esquemas de plantas de biogás de fabricación propia.

El esquema más simple de una planta de biogás es un contenedor sellado, un biorreactor, en el que se vierte la suspensión preparada. En consecuencia, hay una trampilla para cargar estiércol y una trampilla para descargar materias primas procesadas.

El esquema más simple de una planta de biogás sin "campanas y silbatos"

El recipiente no está completamente lleno con el sustrato: 10-15% del volumen debe quedar libre para recolectar gas. Una tubería de gas está integrada en la tapa del tanque. Dado que el gas resultante contiene una cantidad bastante grande de vapor de agua, no se quemará de esta forma. Por lo tanto, es necesario pasarlo por un sello de agua para el drenaje. En este dispositivo simple, la mayor parte del vapor de agua se condensará y el gas ya se quemará bien. Luego, es deseable purificar el gas del sulfuro de hidrógeno no combustible, y solo entonces se puede alimentar al recipiente de gas, un recipiente para recolectar gas. Y a partir de ahí ya es posible criar a los consumidores: alimentarlo a una caldera o una estufa de gas. Cómo hacer filtros para una planta de biogás con tus propias manos, mira el video.

En la superficie se sitúan grandes instalaciones industriales. Y esto, en principio, es comprensible: el volumen de trabajo de la tierra es demasiado grande. Pero en las granjas pequeñas, el recipiente del búnker está enterrado en el suelo. Esto, en primer lugar, le permite reducir el costo de mantener la temperatura requerida y, en segundo lugar, en un patio privado, ya hay suficientes dispositivos.

El contenedor se puede tomar prefabricado o hecho de ladrillo, hormigón, etc. en un pozo excavado. Pero en este caso, tendrás que cuidar la estanqueidad y la obstrucción del aire: el proceso es anaeróbico, sin acceso de aire, por lo que es necesario crear una capa impermeable al oxígeno. La construcción resulta ser de varias capas y la fabricación de dicho búnker es un proceso largo y costoso. Por lo tanto, es más barato y fácil enterrar el contenedor terminado. Anteriormente, estos eran necesariamente barriles de metal, a menudo de acero inoxidable. Hoy, con la llegada de los envases de PVC al mercado, puedes usarlos. Son químicamente neutros, tienen baja conductividad térmica, larga vida útil y son varias veces más baratos que el acero inoxidable.

Pero la planta de biogás descrita anteriormente tendrá una baja productividad. Para activar el proceso de procesamiento, es necesaria una mezcla activa de la masa en la tolva. En caso contrario, se forma una costra en la superficie o en el espesor del sustrato, lo que ralentiza el proceso de descomposición, y se obtiene menos gas a la salida. La mezcla se lleva a cabo de cualquier manera disponible. Por ejemplo, como se muestra en el video. En este caso, se puede hacer cualquier unidad.

Hay otra forma de mezclar las capas, pero no mecánicamente, la barbitación: el gas producido bajo presión se alimenta a la parte inferior del tanque de estiércol. Al ascender, las burbujas de gas romperán la corteza. Dado que se suministra el mismo biogás, no habrá cambios en las condiciones de procesamiento. Además, este gas no puede considerarse un gasto: volverá a caer en el tanque de gasolina.

Como se mencionó anteriormente, se requieren altas temperaturas para un buen rendimiento. Para no gastar demasiado dinero en mantener esta temperatura, es necesario cuidar el aislamiento. Qué tipo de aislante térmico elegir, por supuesto, depende de usted, pero hoy en día el más óptimo es la espuma de poliestireno. No le teme al agua, no se ve afectado por hongos y roedores, tiene una larga vida útil y un excelente rendimiento de aislamiento térmico.

La forma del biorreactor puede ser diferente, pero la más común es la cilíndrica. No es ideal en términos de la complejidad de mezclar el sustrato, pero se usa más a menudo porque las personas han acumulado mucha experiencia en la construcción de tales contenedores. Y si dicho cilindro está dividido por una partición, entonces se pueden usar como dos tanques separados en los que el proceso se desplaza en el tiempo. Al mismo tiempo, se puede incorporar un elemento calefactor en la partición, resolviendo así el problema de mantener la temperatura en dos cámaras a la vez.

En la versión más simple, las plantas de biogás caseras son un pozo rectangular, cuyas paredes están hechas de hormigón y tratadas con una capa de fibra de vidrio y resina de poliéster para mayor estanqueidad. Este recipiente viene con una tapa. Es extremadamente inconveniente en la operación: es difícil implementar el calentamiento, la mezcla y la eliminación de la masa fermentada, es imposible lograr un procesamiento completo y una alta eficiencia.

La situación es ligeramente mejor con las plantas de procesamiento de estiércol de biogás de trinchera. Tienen bordes biselados, lo que facilita la carga de estiércol fresco. Si hace que el fondo esté inclinado, la masa fermentada se moverá por gravedad en una dirección y será más fácil seleccionarla. En tales instalaciones, es necesario proporcionar aislamiento térmico no solo para paredes, sino también para cubiertas. Tal planta de biogás con sus propias manos es fácil de implementar. Pero no se puede lograr el procesamiento completo y la cantidad máxima de gas en él. Incluso cuando se calienta.

Se han tratado los problemas técnicos básicos y ahora conoce varias formas de construir una planta de biogás de estiércol. Se mantuvieron los matices tecnológicos.

Qué se puede reciclar y cómo lograr buenos resultados

En el estiércol de cualquier animal existen organismos necesarios para su procesamiento. Se han encontrado más de mil microorganismos diferentes involucrados en el proceso de digestión y generación de gas. El papel más importante lo juegan los formadores de metano. También se cree que todos estos microorganismos se encuentran en proporciones óptimas en el estiércol del ganado. En cualquier caso, al procesar este tipo de residuos en combinación con masa vegetal, se libera la mayor cantidad de biogás. La tabla muestra datos promediados para los tipos más comunes de residuos agrícolas. Tenga en cuenta que esta cantidad de salida de gas se puede obtener en condiciones ideales.

Para una buena productividad, es necesario mantener una cierta humedad del sustrato: 85-90%. Pero se debe usar agua que no contenga productos químicos extraños. Disolventes, antibióticos, detergentes, etc. afectan negativamente a los procesos. Además, para el curso normal del proceso, la suspensión no debe contener fragmentos grandes. El tamaño máximo de los fragmentos: 1 * 2 cm, los más pequeños son mejores. Por lo tanto, si planea agregar ingredientes a base de hierbas, debe molerlos.

Es importante para el procesamiento normal en el sustrato mantener un nivel de pH óptimo: entre 6,7 y 7,6. Por lo general, el medio tiene una acidez normal y solo ocasionalmente las bacterias formadoras de ácido se desarrollan más rápido que las formadoras de metano. Entonces el ambiente se vuelve ácido, la producción de gas disminuye. Para lograr el valor óptimo, se agrega cal ordinaria o soda al sustrato.

Ahora un poco sobre el tiempo que lleva procesar el estiércol. En general, el tiempo depende de las condiciones creadas, pero el primer gas puede comenzar a fluir ya al tercer día después del inicio de la fermentación. La formación de gas más activa ocurre durante la descomposición del estiércol en un 30-33%. Para poder navegar a tiempo, digamos que después de dos semanas el sustrato se descompone en un 20-25%. Es decir, el procesamiento óptimo debería durar un mes. En este caso, el abono es de primera calidad.

Cálculo del volumen del búnker para procesamiento.

Para las granjas pequeñas, la configuración óptima es la acción permanente: esto es cuando se suministra diariamente estiércol fresco en pequeñas porciones y se elimina en las mismas porciones. Para que el proceso no se vea perturbado, la parte de la carga diaria no debe exceder el 5% del volumen procesado.

Las instalaciones caseras para el procesamiento de estiércol en biogás no son el pináculo de la perfección, pero son bastante efectivas.

En base a esto, puede determinar fácilmente el volumen del tanque requerido para una planta de biogás casera. Necesitas multiplicar el volumen diario de estiércol de tu granja (ya diluido con un contenido de humedad del 85-90%) por 20 (esto es para temperaturas mesófilas, para temperaturas termófilas tendrás que multiplicar por 30). Se debe agregar otro 15-20% a la cifra obtenida: espacio libre para recolectar biogás debajo de la cúpula. Conoces el parámetro principal. Todos los costos y parámetros adicionales del sistema dependen de qué esquema de la planta de biogás se elija para la implementación y cómo hará todo. Es muy posible arreglárselas con materiales improvisados, o puede solicitar una instalación llave en mano. Los desarrollos de fábrica costarán a partir de 1,5 millones de euros, las instalaciones de Kulibins serán más baratas.

Registro legal

La instalación tendrá que ser coordinada con SES, inspección de gas y bomberos. Necesitará:

Esquema tecnológico de la instalación.
Plano de distribución de equipos y componentes con referencia a la instalación en sí, el lugar de instalación de la unidad térmica, la ubicación de tuberías y líneas eléctricas y la conexión de la bomba. El pararrayos y las vías de acceso deben estar marcados en el diagrama.
Si la unidad se va a ubicar en el interior, también se requerirá un plan de ventilación que garantice al menos ocho intercambios del aire total de la habitación.

Como puede ver, la burocracia es indispensable aquí.

Por último, un poco sobre el rendimiento de la instalación. En promedio, una planta de biogás produce un volumen de gas por día que es el doble del volumen útil del embalse. Es decir, 40 m 3 de purín darán 80 m 3 de gas al día. Aproximadamente el 30% se gastará en garantizar el proceso en sí (el principal elemento de gasto es la calefacción). Aquellos. a la salida recibirá 56 m 3 de biogás por día. Para cubrir las necesidades de una familia de tres y calentar una casa mediana, según las estadísticas se requieren 10 m 3 . En el saldo neto tienes 46 m 3 por día. Y esto es con una pequeña instalación.

Resultados

Al invertir algo de dinero en la construcción de una planta de biogás (hágalo usted mismo o llave en mano), no solo cubrirá sus propias necesidades y necesidades de calor y gas, sino que también podrá vender gas, así como alta -fertilizantes de calidad resultantes del procesamiento.

Cualquiera puede crear biogás por su cuenta. Esto no requiere conocimientos especiales ni habilidades especiales en el campo de las fuentes de energía renovables. Si cada persona piensa en el mundo que lo rodea, la situación con la ecología en la Tierra mejorará significativamente.

El gas de estiércol es una realidad. De hecho, se puede obtener del estiércol, que de una forma u otra fertiliza la tierra. Pero puedes ponerlo en circulación y obtener gas real.

Para obtener gas del estiércol con sus propias manos en el hogar, se utiliza una planta de biogás agrícola. Puede extraer gas natural utilizando un digestor directamente en la granja. Así lo hacen muchos agricultores. Para esto, no necesita comprar combustible especial. Suficientes materias primas naturales.

El biorreactor debe incluir de 1 a 8-10 metros cúbicos. residuos de producción privada, gallinaza. La producción y procesamiento de materias primas en un dispositivo con tal volumen podrá procesar más de 50 kg de estiércol. Para hacer una planta de biogás, debe encontrar los dibujos según los cuales se fabrica el equipo, y también necesita un diagrama.

El funcionamiento de la instalación se realiza en varias etapas:

Mezcla de materias primas;

Calefacción;

Aislamiento de biogás.

Una instalación casera te permitirá obtener gas del estiércol en cuestión de tiempo. Se puede ensamblar de forma independiente, teniendo diagramas y dibujos. Para el generador de calor, puede elegir calderas para calentar agua. Para recolectar gas en el sitio, necesita un tanque de gas. Recoge y almacena gas.

Recuerde que las impurezas y los desechos en el tanque deben limpiarse de vez en cuando.

Puede obtener gas del estiércol utilizando una planta de biogás. Se puede diseñar a mano. Determine el volumen de las materias primas procesadas, elija un recipiente adecuado en el que se procesarán y mezclarán las materias primas; así es como se produce la producción de gas saturado con metano en biocombustibles.

Hacer biogás en casa

Existe el estereotipo de que el biogás solo se puede obtener en industrias y granjas especializadas. Sin embargo, no lo es. Hoy se puede hacer biogás en casa.

El biogás es una colección de varios gases que se crean por la descomposición de la materia orgánica. Vale la pena saber que el biogás es inflamable. Se enciende fácilmente con una llama pura.

Tomamos nota de las ventajas de una planta de biogás en casa:

Obtención de biogás sin equipos costosos;
Usando su ;
Materias primas naturales y gratuitas en forma de estiércol o plantas;
Preocupación por el medio ambiente.

Tener una planta de biogás en casa es un negocio rentable para el propietario de una casa de campo. Para realizar una instalación de este tipo, se necesita una pequeña cantidad de fondos: dos barriles de 200 litros cada uno, un barril de 50 litros, tuberías de alcantarillado, una manguera de gas y un grifo.

Como puede ver, para hacer la instalación usted mismo, ni siquiera necesita comprar herramientas adicionales. Casi siempre se pueden encontrar barriles, grifos, mangueras y tuberías en la granja de los propietarios de cabañas. El generador de gas es una preocupación por el medio ambiente, así como su oportunidad de utilizar una fuente alternativa de energía y combustible.

¿Por qué necesita una planta de biogás para la agricultura?

Algunos agricultores, residentes de verano, propietarios de casas particulares no ven la necesidad de hacer una planta de biogás. A primera vista, lo es. Pero luego, cuando los propietarios ven todos los beneficios, la cuestión de la necesidad de tal instalación desaparece.

La primera razón obvia para hacer una planta de biogás en una granja es obtener electricidad, calefacción, lo que le permitirá pagar menos por la electricidad.

Usar su energía es más barato que pagar su suministro a la granja.

Otro motivo principal de la necesidad de crear una instalación es la organización de un ciclo completo de producción sin residuos. Como materia prima para el dispositivo, utilizamos estiércol o excrementos. Después del procesamiento, obtenemos gas nuevo.

La tercera razón a favor de una planta de biogás es el procesamiento eficiente y el impacto ambiental.

3 ventajas de una planta de biogás:

Obtener energía para mantener la granja familiar en funcionamiento;
Organización del ciclo completo;
Uso eficiente de las materias primas.

Tener una instalación en una granja es un indicador de tu eficiencia y preocupación por el mundo que te rodea. Los biogeneradores ahorran una gran cantidad de dinero al hacer que la producción sea cero desperdicio, la asignación eficiente de recursos y materias primas, pero también su completa autosuficiencia.

Una bomba de calor es fácil de ensamblar con sus propias manos a partir de equipos domésticos antiguos. Todo el proceso se describe en el siguiente artículo:

Pregunta para una economía eficiente: cómo obtener metano correctamente

El metano es el principal componente del biogás. El biogás en sí mismo es una mezcla de varios gases. Entre ellos, el metano es el más importante.

Destaquemos los factores que afectan la producción de metano:

Ambiente;
Materias primas de calidad;
La frecuencia de mezcla de materias primas en el tanque de instalación.

Mezcle las materias primas en el recipiente con una horquilla y al menos una vez al día, idealmente, seis veces.

La producción de metano está directamente relacionada con la producción de biogás. Cuanto mejor trate el proceso de obtención de biogás, mejor obtendrá biogás en la salida. Para hacer esto, debe usar solo materias primas de alta calidad, controlar el lugar donde se encuentra la instalación y mezclar el contenido del tanque. Entonces obtendrás metano correctamente.

Planta de biogás de bricolaje (video)

Cada vez son más los partidarios de preservar el medio ambiente en su forma original. Sin emisiones y contaminación ambiental. Las plantas de biogás resuelven este problema. Además, el propietario de la planta de biogás recibe personalmente beneficios monetarios directos por su uso.

El aumento constante en el costo de los portadores de energía tradicionales está empujando a los artesanos domésticos a crear equipos caseros que le permitan obtener biogás de los desechos con sus propias manos. Con este enfoque de la agricultura es posible no solo obtener energía barata para calentar la casa y otras necesidades, sino también establecer el proceso de reciclaje de residuos orgánicos y obtener fertilizantes gratuitos para su posterior aplicación al suelo.

El excedente de biogás producido, así como los fertilizantes, pueden venderse a valor de mercado a los consumidores interesados, convirtiendo en dinero lo que literalmente “yacen bajo los pies”. Los grandes agricultores pueden permitirse comprar plantas de biogás prefabricadas. El costo de dicho equipo es bastante alto. Sin embargo, el rendimiento de su funcionamiento corresponde a las inversiones realizadas. Las instalaciones menos potentes que funcionan con el mismo principio se pueden ensamblar por sí solas a partir de los materiales y piezas disponibles.

¿Qué es el biogás y cómo se produce?

Como resultado del procesamiento de la biomasa, se obtiene biogás

El biogás está clasificado como un combustible ecológico. En cuanto a sus características, el biog es similar en muchos aspectos al gas natural producido a escala industrial. La tecnología de producción de biogás se puede representar de la siguiente manera:

en un contenedor especial llamado biorreactor, el proceso de procesamiento de biomasa se lleva a cabo con la participación de bacterias anaeróbicas en condiciones de fermentación sin aire durante un período determinado, cuya duración depende del volumen de materias primas cargadas;
como resultado, se libera una mezcla de gases, que consiste en 60% de metano, 35% de dióxido de carbono, 5% de otras sustancias gaseosas, entre las cuales hay sulfuro de hidrógeno en una pequeña cantidad;
el gas resultante se retira constantemente del biorreactor y, después de la limpieza, se envía para su uso previsto;
los desechos procesados, que se han convertido en fertilizantes de alta calidad, se retiran periódicamente del biorreactor y se llevan a los campos.

Diagrama visual del proceso de producción de biocombustibles

Para establecer una producción continua de biogás en el hogar, se debe poseer o tener acceso a empresas agrícolas y ganaderas. Es económicamente rentable dedicarse a la producción de biogás solo si existe una fuente de suministro gratuito de estiércol y otros desechos animales orgánicos.

La calefacción a gas sigue siendo el método de calefacción más fiable. Puede conocer más sobre la gasificación autónoma en el siguiente material:

Tipos de biorreactores

Las plantas para la producción de biogás difieren en el tipo de carga de materias primas, la recolección del gas resultante, la ubicación del reactor en relación con la superficie de la tierra y el material de fabricación. El hormigón, el ladrillo y el acero son los materiales más adecuados para la construcción de biorreactores.

Según el tipo de carga, se distinguen las bioinstalaciones, en las que se carga una determinada porción de materias primas, se realiza un ciclo de procesamiento y luego se descarga por completo. La producción de gas en estas unidades es inestable, pero en ellas se puede cargar cualquier tipo de materia prima. Por regla general, tienen una disposición vertical y ocupan poco espacio.

Una parte de los desechos orgánicos se carga diariamente en el sistema del segundo tipo y se descarga una parte de los fertilizantes fermentados preparados igual en volumen. La mezcla de trabajo siempre permanece en el reactor. La llamada planta de carga continua produce constantemente más biogás y es muy popular entre los agricultores. Básicamente, estos reactores están ubicados horizontalmente y son convenientes si hay espacio libre en el sitio.

El tipo seleccionado de recolección de biogás determina las características de diseño del reactor.

Los sistemas de globo consisten en un cilindro resistente al calor de caucho o plástico en el que se combinan un reactor y un contenedor de gas. Las ventajas de este tipo de reactores son la sencillez de diseño, carga y descarga de materias primas, facilidad de limpieza y transporte, y bajo costo. Las desventajas incluyen una vida útil corta, de 2 a 5 años, la posibilidad de daños como resultado de influencias externas. Los reactores de tanque también incluyen plantas de tipo canal, que se utilizan ampliamente en Europa para el procesamiento de desechos líquidos y aguas residuales. Una tapa de goma de este tipo es eficaz a altas temperaturas ambientales y no hay riesgo de dañar el cilindro. El diseño de domo fijo tiene un reactor completamente cerrado y un tanque de compensación para la descarga de lodos. El gas se acumula en el domo, al cargar la siguiente porción de materia prima, la masa procesada es empujada hacia el tanque de compensación.
Los biosistemas de cúpula flotante consisten en un biorreactor monolítico ubicado bajo tierra y un tanque de gas móvil que flota en una bolsa de agua especial o directamente en la materia prima y se eleva bajo la acción de la presión del gas. La ventaja de un domo flotante es la facilidad de operación y la capacidad de determinar la presión del gas por la altura del domo. Esta es una gran solución para una granja grande.
Al elegir una instalación subterránea o sobre el suelo, es necesario tener en cuenta la pendiente del relieve, que facilita la carga y descarga de materias primas, el aislamiento térmico mejorado de las estructuras subterráneas, que protege la biomasa de las fluctuaciones diarias de temperatura y hace el proceso de fermentación más estable.

El diseño puede equiparse con dispositivos adicionales para calentar y mezclar materias primas.

¿Es rentable hacer un reactor y usar biogás?

La construcción de una planta de biogás tiene los siguientes objetivos:

producción de energía barata;
producción de fertilizantes de fácil digestión;
ahorros en la conexión al costoso alcantarillado;
tratamiento de residuos domésticos;
posible beneficio de la venta de gas;
reduciendo la intensidad de los olores desagradables y mejorando la situación ambiental del territorio.

Gráfico de la rentabilidad de la producción y uso de biogás

Para evaluar los beneficios de construir un biorreactor, un propietario prudente debe considerar los siguientes aspectos:

el coste de la bioinstalación es una inversión a largo plazo;
el equipo de biogás casero y la instalación de un reactor sin la participación de especialistas externos costarán mucho menos, pero su eficiencia también es menor que la de una fábrica costosa;
para mantener estable la presión del gas, el granjero debe tener acceso a los desechos animales en cantidades suficientes y durante mucho tiempo. En el caso de precios elevados de la electricidad y el gas natural o la falta de posibilidad de gasificación, el uso de la instalación se vuelve no sólo rentable, sino también necesario;
para fincas grandes con base de materia prima propia, una solución rentable sería incluir un biorreactor en el sistema de invernaderos y fincas ganaderas;
para granjas pequeñas, la eficiencia se puede aumentar instalando varios reactores pequeños y cargando materias primas en diferentes intervalos. Esto ayudará a evitar interrupciones en el suministro de gas debido a la falta de materia prima.

Cómo construir un biorreactor por tu cuenta

La decisión sobre la construcción ha sido tomada, ahora es necesario diseñar la instalación y calcular los materiales, herramientas y equipos necesarios.

¡Importante! La resistencia a medios ácidos y alcalinos agresivos es el requisito principal para el material del biorreactor.

Si se dispone de un tanque de metal, se puede utilizar siempre que tenga una capa protectora contra la corrosión. Al elegir un contenedor de metal, preste atención a la presencia de soldaduras y su resistencia.

Una opción duradera y conveniente: un recipiente de polímero. Este material no se pudre ni se oxida. Un barril con paredes rígidas gruesas o reforzadas soportará perfectamente la carga.

La forma más económica es colocar un contenedor de ladrillo o piedra, bloques de hormigón. Para aumentar la resistencia, las paredes están reforzadas y recubiertas por dentro y por fuera con un revestimiento multicapa impermeable y hermético al gas. El yeso debe contener aditivos que le proporcionen las propiedades deseadas. La mejor forma que resistirá todas las cargas de presión es ovalada o cilíndrica.

En la base de este contenedor, se proporciona una abertura a través de la cual se eliminará el material de desecho. Este orificio debe cerrarse herméticamente, porque el sistema funciona de manera efectiva solo en condiciones selladas.

Cálculo de las herramientas y materiales necesarios.

Para diseñar un contenedor de ladrillos y organizar todo el sistema, necesitará las siguientes herramientas y materiales:

recipiente para mezclar mortero de cemento o hormigonera;
taladro con boquilla mezcladora;
piedra triturada y arena para el dispositivo de una almohada de drenaje;
pala, cinta métrica, paleta, espátula;
ladrillo, cemento, agua, arena fina, ferralla, plastificante y demás aditivos necesarios;
máquina de soldar y sujetadores para montar tuberías y componentes metálicos;
filtro de agua y un recipiente con virutas de metal para purificación de gas;
cilindros de neumáticos o tanques de almacenamiento de gas propano estándar.

El tamaño de un tanque de concreto se determina a partir de la cantidad de desechos orgánicos que aparecen diariamente en un patio o finca privada. El funcionamiento completo del biorreactor es posible si se llena hasta dos tercios del volumen disponible.

Determinemos el volumen del reactor para una pequeña granja privada: si hay 5 vacas, 10 cerdos y 40 pollos, entonces por día de vida una camada de 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg + 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Para llevar el estiércol de pollo al contenido de humedad requerido del 85%, agregue 5 litros de agua. Peso total = 331,8 kg. Para el procesamiento en 20 días es necesario: 331,8 kg x 20 \u003d 6636 kg, aproximadamente 7 cubos solo para el sustrato. Esto es dos tercios del volumen requerido. Para obtener el resultado, necesita 7x1.5 \u003d 10.5 metros cúbicos. El valor resultante es el volumen requerido del biorreactor.

Recuerde que no funcionará producir una gran cantidad de biogás en recipientes pequeños. El rendimiento depende directamente de la masa de residuos orgánicos procesados en el reactor. Entonces, para obtener 100 metros cúbicos de biogás, se necesita procesar una tonelada de desechos orgánicos.

Preparación de un sitio para un dispositivo biorreactor

La mezcla orgánica cargada en el reactor no debe contener antisépticos, detergentes, químicos que sean dañinos para la vida de las bacterias y ralenticen la producción de biogás.

¡Importante! El biogás es inflamable y explosivo.

Para el correcto funcionamiento del biorreactor es necesario seguir las mismas reglas que para cualquier instalación de gas. Si el equipo es hermético, el biogás se descarga al tanque de gas de manera oportuna, entonces no habrá problemas.

Si la presión del gas excede la norma o se intoxicará si se rompe la estanqueidad, existe riesgo de explosión, por lo que se recomienda instalar sensores de temperatura y presión en el reactor. La inhalación de biogás también es peligrosa para la salud humana.

Cómo asegurar la actividad de la biomasa

Puede acelerar el proceso de fermentación de la biomasa calentándola. Como regla general, en las regiones del sur no surge tal problema. La temperatura ambiente es suficiente para la activación natural de los procesos de fermentación. En regiones con condiciones climáticas adversas en invierno, sin calefacción, generalmente es imposible operar una planta de biogás. Después de todo, el proceso de fermentación comienza a una temperatura superior a los 38 grados centígrados.

Hay varias formas de organizar el calentamiento de un tanque de biomasa:

conecte una bobina ubicada debajo del reactor al sistema de calefacción;
instale elementos calefactores eléctricos en la base del tanque;
proporcionar calentamiento directo del tanque mediante el uso de calentadores eléctricos.

Las bacterias que afectan la producción de metano están latentes en la propia materia prima. Su actividad aumenta a un cierto nivel de temperatura. La instalación de un sistema de calefacción automatizado asegurará el normal desarrollo del proceso. La automatización encenderá el equipo de calentamiento cuando el siguiente lote frío ingrese al biorreactor y luego lo apagará cuando la biomasa se caliente a un nivel de temperatura predeterminado.

Se instalan sistemas de control de temperatura similares en calderas de agua caliente, por lo que se pueden comprar en tiendas especializadas en la venta de equipos de gas.

El diagrama muestra el ciclo completo, comenzando con la carga de materias primas sólidas y líquidas, y terminando con la eliminación del biogás a los consumidores.

Es importante señalar que puedes activar la producción de biogás en casa mezclando la biomasa en el reactor. Para esto, se fabrica un dispositivo que es estructuralmente similar a un mezclador doméstico. El dispositivo se puede poner en movimiento mediante un eje, que sale a través de un orificio ubicado en la tapa o en las paredes del tanque.

Qué permisos especiales se requieren para la instalación y uso de biogás

Para construir y operar un biorreactor, así como para utilizar el gas resultante, es necesario encargarse de obtener los permisos necesarios en la etapa de diseño. Se debe pasar la coordinación con el servicio de gas, los bomberos y Rostekhnadzor. En general, las reglas de instalación y operación son similares a las reglas para el uso de equipos de gas convencionales. La construcción debe realizarse estrictamente de acuerdo con los SNIP, todas las tuberías deben ser amarillas y tener las marcas correspondientes. Los sistemas listos para usar fabricados en la fábrica son varias veces más caros, pero tienen todos los documentos adjuntos y cumplen con todos los requisitos técnicos. Los fabricantes brindan garantías para el equipo y el servicio y reparan sus productos.

Una planta de biogás hecha a sí misma puede ahorrar en costos de energía, que ocupan una gran parte en la determinación del costo de los productos agrícolas. Una disminución en los costos de producción afectará el aumento de la rentabilidad de una finca o una finca privada. Ahora que ya sabes cómo obtener biogás a partir de residuos existentes, solo queda poner la idea en práctica. Hace mucho tiempo que muchos agricultores han aprendido a ganar dinero con el estiércol.