La planta de biogás estacionaria está diseñada para la eliminación efectiva de residuos, la obtención de materias primas y energía de bajo costo. Puede ensamblar dicho equipo con sus propias manos y usar el gas generado para calentar la habitación, cocinar y otras necesidades. Antes de la construcción, es útil conocer el principio de funcionamiento de la instalación, los tipos de materias primas adecuadas para ella, los detalles específicos para obtener gas biológico y todas las etapas de la instalación.
Determinación de biogás
El biogás del tipo estándar es un combustible natural producido como resultado de la fermentación de sustratos biológicos. Se descompone bajo la influencia de la hidrólisis, así como de organismos bacterianos formadores de ácido y metano. La mezcla resultante tiene propiedades combustibles debido al alto contenido de metano, debido a sus características, casi no difiere de las materias primas naturales habituales utilizadas para fines domésticos e industriales. El biogás es una sustancia ecológica, su tecnología de producción tampoco tiene un impacto negativo en el medio ambiente. Como componente de materia prima, se utilizan productos de desecho que deben eliminarse.
Una planta de biogás será beneficiosa para los propietarios de edificios privados con acceso a desechos de granjas ganaderas. En este caso, la construcción de varias plantas de biogás será la mejor opción.
El principio de funcionamiento de una planta de biogás.
Este dispositivo puede tener una configuración diferente, que depende de su potencia, el tipo de materia prima utilizada y el producto resultante. La instalación de un tipo estándar incluye la instalación de un tanque de almacenamiento, molinos y mezcladores, un soporte de gas para la acumulación de gas producido, un reactor y un sistema para suministrarle desechos, sistemas de transferencia de componentes de combustible, procesamiento, automatización, control y protección de procesos de producción. La estación de origen de biogás funciona según el principio estándar:
- La biomasa se vierte en un recipiente hermético, que se diluye con agua, donde comienza a fermentar y liberar una sustancia gaseosa.
- El contenido del tanque se actualiza drenando los desechos y agregando nuevos.
- El gas acumulado en la parte superior del tanque pasa a través del tubo al colector de gas y luego a los electrodomésticos conectados.
La principal ventaja de esta fuente de energía alternativa es la reducción de las emisiones de metano. Después de dicho procesamiento y su proceso por fases, se forman fertilizantes efectivos, ideales para campos y jardines, y que no contienen impurezas peligrosas.
¿Qué materias primas son adecuadas para la instalación?
Cualquier planta de biogás funciona mejor con un componente orgánico fresco: estiércol de ganado o aves de corral, que debe reponerse todos los días. Puede agregar hierba picada, cimas o follaje al reactor, incluidos los desechos domésticos, como la limpieza de vegetales. La efectividad de la estación depende del tipo de materia prima utilizada. La mayor cantidad de gas biológico se obtiene de una mezcla de excrementos de cerdo y estiércol de pavo. La combinación de desechos de vacas y ensilaje le permite obtener mucho menos gas con una carga similar.
Algunos factores pueden reducir la actividad de las bacterias anaerobias e incluso detener por completo la producción de biogás natural. Las materias primas que contienen antibióticos, moho, componentes sintéticos de tipo detergente y resinas no deben ingresar al tanque. No es necesario utilizar estiércol podrido; solo se pueden cargar residuos frescos o secos en la instalación. Además, las materias primas no deben estar empapadas de agua, una cifra del 95% se considera crítica.
Para facilitar la carga de masa biológica y acelerar los procesos de fermentación, es necesario agregar un poco de agua purificada a los desechos y diluirlos a una consistencia normal.
Los detalles de la producción de biogás.
El biogás producido en el hogar se procesa en un reactor biológico en varias etapas. Durante algún tiempo, las bacterias actúan sobre la biomasa, el momento exacto de fermentación dependerá del volumen de las materias primas. Debido al trabajo de las bacterias, se forma una mezcla de gases combustibles que contiene metano, dióxido de carbono y varias otras sustancias, incluido el sulfuro de hidrógeno. Luego, la mezcla pasa del reactor al soporte de gas, donde se almacena hasta el inicio de su uso previsto, el gas de allí también se puede utilizar para el servicio de electrodomésticos, sus propiedades no son inferiores a las naturales. La masa descompuesta debe retirarse del fermentador de manera oportuna para recibir finalmente un fertilizante de alta calidad.
Cálculo de la rentabilidad de una planta de biogás.
La producción de biogás de bricolaje es beneficiosa, ya que 1 metro cúbico de este combustible proporciona la misma cantidad de energía que 3.5 kg de leña, 1-2 kg de carbón o 9-10 kW de electricidad. Si conoce el peso aproximado de los desechos disponibles y la cantidad de energía requerida, puede calcular los posibles beneficios y desventajas de dicha estación.
Un ejemplo es el cálculo de un sustrato preparado a partir de 1.5 componentes de estiércol, 3.5 toneladas de desechos orgánicos y agua calentada en una cantidad igual al 65-75% del volumen estándar de materia orgánica. Esta materia prima está diseñada para seis meses de uso moderado de gas. El proceso de fermentación da el resultado deseado después de 10-15 días, el gas comenzará a producirse en una cantidad mínima y llenará el tanque. Treinta días después, el combustible estará completamente desarrollado. En ausencia de problemas y el correcto funcionamiento de la estación, el volumen aumenta gradualmente hasta que el sustrato se pudre por completo.
La productividad de una planta de biogás dependerá de la tasa de fermentación de la materia prima, que se asocia con un mayor nivel de humedad y temperatura del sustrato.
Pasos de construcción de bricolaje
El gas biológico hágalo usted mismo es completamente accesible para todos los propietarios de un edificio privado, que pueden realizar de forma independiente la instalación más simple y confiable. Su instalación se realiza según los dibujos y consta de varios pasos.
Preparación del hoyo
Dado que la planta de biogás está ubicada bajo tierra, la efectividad de su operación dependerá de qué tan bien se llevó a cabo la preparación y decoración del pozo especial. Fortalezca sus paredes con anillos de plástico, hormigón o polímero, que deben estar equipados con un fondo en blanco. Costarán más que los materiales improvisados, pero no requerirán sellador adicional. Los componentes de polímero no le temen al agua ni a los componentes químicos, pero son sensibles al estrés mecánico, si es necesario, siempre se pueden reemplazar.
Sistema de escape de gas
La obtención de biogás natural se lleva a cabo utilizando una tubería, que se instala en el elemento superior del barril. La sustancia ingresa a la trampa de agua a través de un tubo conectado, luego pasa al disco y se traslada a los electrodomésticos.No muy lejos de la salida de gas, se instala una válvula de disparo, en caso de exceso de presión dentro del tanque, liberará el exceso de sustancias.
Sistema de alimentación y descarga
Para producir constantemente una mezcla de gases en un generador de biogás, las bacterias dentro del sustrato deben estar constantemente provistas de estiércol fresco y materia orgánica. Las materias primas de desecho se eliminan de la tolva para que no ocupe espacio innecesario. Los agujeros se hacen en el barril con el propósito de descargar y cargar, en el que se sueldan tuberías con un diámetro de al menos 300 mm. La tubería del tipo de carga debe dirigirse hacia arriba, complementada con un embudo, y la parte de drenaje debe construirse de tal manera que sea conveniente recolectar los desechos después del procesamiento durante la operación.
Sistema de calefacción
Si la estación se coloca en el patio o en una habitación sin calefacción, deberá proporcionar un aislamiento térmico óptimo y un calentamiento estable. Para este propósito, puede llevar a la instalación del tubo a lo largo del cual se mueve el agua del sistema de calefacción e instalarlos a lo largo de las paredes del barril. Además, un tanque lleno de agua calentada por elementos de calentamiento eléctrico se coloca en el reactor; la primera opción se considera más económica. Para que la instalación sea estable, la temperatura de su contenido no debe caer por debajo de 38 y elevarse por encima de 55 grados.
Sistema de mezcla
Un mezclador manual adicional con cualquier diseño puede aumentar significativamente la eficiencia de la estación. Para crearlo, el eje con las cuchillas soldadas se saca a través de la tapa del barril. Luego se ponen la puerta de la manija y sellan completamente el agujero.
Montaje de la cúpula y las tuberías.
En la etapa final, deberá hacer un tanque de gas con sus propias manos para la estación de biogás e instalar la cúpula de su elemento superior. En el punto más alto del domo, se coloca un tubo de escape de gas y se tira hacia el soporte de gas.
El espacio libre dentro del reactor funciona como almacenamiento de gas, pero esto no es suficiente para el funcionamiento completamente seguro de la instalación. Para evitar explosiones por alta presión debajo del domo, se debe usar gas continuamente. Para evitar la mezcla de metano biológico con aire, se instala una trampa de agua, que también está diseñada para purificar el gas.
Ventajas y desventajas de una planta de biogás.
La lista de beneficios incluye:
- la posibilidad de eliminación segura de residuos;
- obtención de existencias renovables de materias primas ecológicas;
- la liberación de una cantidad mínima de dióxido de carbono y azufre en comparación con las instalaciones de gas convencionales;
- estabilidad total de la estación;
- la capacidad de usar varias plantas a la vez para reducir costos y prevenir daños;
- máximos beneficios para la agricultura.
Además de todas estas ventajas, una planta de biogás tiene sus inconvenientes. Dicho gas es un combustible relativamente limpio, pero aún puede contaminar el medio ambiente. Además, los propietarios de tales estaciones pueden tener dificultades con el suministro de biomasa, si no se encargan de esto por adelantado.
