L'impianto di biogas fisso è progettato per un'efficace eliminazione dei rifiuti, ottenendo materie prime ed energia a basso costo. È possibile assemblare tali apparecchiature con le proprie mani e utilizzare il gas generato allo scopo di riscaldare la stanza, cucinare e altre esigenze. Prima della costruzione, è utile conoscere il principio di funzionamento dell'installazione, i tipi di materie prime adatte per esso, le specifiche per ottenere gas biologico e tutte le fasi dell'installazione.
Determinazione del biogas
Il biogas di tipo standard è un combustibile naturale prodotto a seguito della fermentazione di substrati biologici. Si decompone sotto l'influenza dell'idrolisi, nonché di organismi batterici che formano acido e metano. La miscela risultante ha proprietà combustibili a causa dell'elevato contenuto di metano, per le sue caratteristiche non è quasi diversa dalle solite materie prime naturali utilizzate per scopi domestici e industriali. Il biogas è una sostanza ecologica, la sua tecnologia di produzione non ha un impatto negativo sull'ambiente. Come componente della materia prima, vengono utilizzati prodotti di scarto che devono essere smaltiti.
Un impianto di biogas sarà vantaggioso per i proprietari di edifici privati con accesso ai rifiuti delle aziende zootecniche. In questo caso, la costruzione di diversi impianti di biogas sarà l'opzione migliore.
Il principio di funzionamento di un impianto di biogas
Questo dispositivo può avere una configurazione diversa, che dipende dalla sua potenza, dal tipo di materie prime utilizzate e dal prodotto che ne risulta. L'installazione di un tipo standard comprende l'installazione di un serbatoio di stoccaggio, mulini e miscelatori, un supporto per l'accumulo di gas prodotto, un reattore e un sistema per la fornitura di rifiuti, sistemi di trasferimento dei componenti di carburante, elaborazione, automazione, controllo e protezione dei processi di produzione. La stazione domestica di biogas funziona secondo il principio standard:
- La biomassa viene versata in un contenitore ermetico, che viene diluito con acqua, dove inizia a fermentare e rilasciare una sostanza gassosa.
- Il contenuto del serbatoio viene aggiornato scaricando i rifiuti e aggiungendo nuovi.
- Il gas accumulato nella parte superiore del serbatoio passa attraverso il tubo al collettore di gas e quindi agli elettrodomestici collegati.
Il vantaggio principale di questa fonte di energia alternativa è la riduzione delle emissioni di metano. Dopo tale lavorazione e il suo processo graduale, si formano fertilizzanti efficaci, ideali per campi e giardini e che non contengono impurità pericolose.
Quali materie prime sono adatte per l'installazione
Qualsiasi impianto di biogas funziona meglio su un componente organico fresco: bestiame o letame di pollame, che dovrebbe essere reintegrato ogni giorno. Puoi aggiungere erba, cime o fogliame tritati al reattore, compresi i rifiuti domestici, come il peeling vegetale. L'efficacia della stazione dipende dal tipo di materie prime utilizzate. La maggior quantità di gas biologico è ottenuta da una miscela di escrementi di maiale e letame di tacchino. La combinazione di rifiuti di mucca e insilato consente di ottenere molto meno gas con un carico simile.
Alcuni fattori possono ridurre l'attività dei batteri anaerobici e persino arrestare completamente la produzione di biogas naturale. Le materie prime contenenti antibiotici, muffe, componenti sintetici di tipo detergente e resine non devono entrare nel serbatoio. Non è necessario utilizzare letame marcio; nell'impianto possono essere caricati solo rifiuti freschi o secchi. Inoltre, le materie prime non devono essere impregnate d'acqua, una percentuale del 95% è considerata critica.
Per facilitare il caricamento della massa biologica e accelerare i processi di fermentazione, è necessario aggiungere un po 'di acqua purificata ai rifiuti e diluirla in una consistenza normale.
Le specifiche della produzione di biogas
Il biogas prodotto in casa viene elaborato in un reattore biologico in più fasi. Per qualche tempo, i batteri agiscono sulla biomassa, il momento esatto della fermentazione dipenderà dal volume delle materie prime. A causa del lavoro dei batteri, si forma una miscela di gas combustibile contenente metano, anidride carbonica e una serie di altre sostanze, incluso l'idrogeno solforato. Quindi la miscela va dal reattore al supporto del gas, dove viene immagazzinata fino all'inizio dell'uso previsto, il gas da lì può essere utilizzato per la manutenzione degli elettrodomestici e le sue proprietà non sono inferiori a quelle naturali. La massa decomposta deve essere rimossa dal fermentatore in modo tempestivo al fine di ricevere fertilizzanti di alta qualità.
Calcolo della redditività di un impianto di biogas
La produzione di biogas fai-da-te è vantaggiosa, poiché 1 metro cubo di questo combustibile fornisce una quantità simile di energia, come 3,5 kg di legna da ardere, 1-2 kg di carbone o 9-10 kW di elettricità. Se si conosce il peso approssimativo dei rifiuti disponibili e la quantità di energia richiesta, è possibile calcolare i possibili vantaggi e svantaggi di tale stazione.
Un esempio è il calcolo di un substrato preparato da 1,5 componenti di letame, 3,5 tonnellate di rifiuti organici e acqua riscaldata in una quantità pari al 65-75% del volume standard di materia organica. Questa materia prima è progettata per sei mesi di uso moderato di gas. Il processo di fermentazione dà il risultato desiderato dopo 10-15 giorni, il gas inizierà a essere prodotto in una quantità minima e riempirà il serbatoio. Trenta giorni dopo, il carburante sarà completamente sviluppato. In assenza di problemi e del corretto funzionamento della stazione, il volume aumenta gradualmente fino a quando il substrato è completamente marcito.
La produttività di un impianto di biogas dipenderà dal tasso di fermentazione delle materie prime, che è associato a un aumento del livello di umidità e della temperatura del substrato.
Fasi di costruzione fai-da-te
Il gas biologico fai-da-te è completamente accessibile a tutti i proprietari di un edificio privato, che possono realizzare autonomamente l'installazione più semplice e affidabile. La sua installazione viene eseguita secondo i disegni ed è composta da più passaggi.
Preparazione del pozzo
Poiché l'impianto di biogas è situato sottoterra, l'efficacia del suo funzionamento dipenderà dal modo in cui è stata eseguita la preparazione e la decorazione della fossa speciale. Rafforzare le sue pareti con anelli di plastica, cemento o polimero, che devono essere dotati di un fondo bianco. Costeranno più dei materiali improvvisati, ma non richiederanno ulteriore sigillante. I componenti polimerici non temono l'acqua e i componenti chimici, ma sono sensibili alle sollecitazioni meccaniche, se necessario, possono sempre essere sostituiti.
Sistema di scarico del gas
L'ottenimento di biogas naturale viene effettuato utilizzando un tubo, che viene installato nell'elemento superiore della canna. La sostanza entra nella trappola dell'acqua attraverso un tubo collegato, quindi passa nell'unità e passa agli elettrodomestici.Non lontano dall'uscita del gas, è installata una valvola di innesco, in caso di pressione eccessiva all'interno del serbatoio, rilascerà sostanze in eccesso.
Sistema di alimentazione e scarico
Per produrre costantemente una miscela di gas in un generatore di biogas, i batteri all'interno del substrato devono essere costantemente provvisti di letame fresco e materia organica. Le materie prime di scarto vengono rimosse dalla tramoggia in modo da non occupare spazio non necessario. I fori sono realizzati nella canna allo scopo di scaricare e caricare, in cui vengono saldati tubi con un diametro di almeno 300 mm. La tubazione del tipo di carico dovrebbe essere diretta verso l'alto, integrata con un imbuto e la parte di drenaggio dovrebbe essere costruita in modo tale da rendere conveniente la raccolta dei rifiuti dopo l'elaborazione durante il funzionamento.
Sistema di riscaldamento
Se la stazione è posizionata nel cortile o in una stanza non riscaldata, dovrà fornire un isolamento termico ottimale e un riscaldamento stabile. A tale scopo, è possibile portare nell'installazione del tubo lungo il quale scorre l'acqua dal sistema di riscaldamento e installarli lungo le pareti della canna. Inoltre, nel reattore viene inserito un serbatoio riempito con acqua riscaldata da elementi di riscaldamento elettrici; la prima opzione è considerata più economica. Affinché l'installazione sia stabile, la temperatura del suo contenuto non deve scendere al di sotto di 38 e superare i 55 gradi.
Sistema di miscelazione
Un miscelatore manuale aggiuntivo con qualsiasi design può aumentare significativamente l'efficienza della stazione. Per crearlo, l'asse con le lame saldate ad esso viene messo in evidenza attraverso il coperchio del barilotto. Quindi hanno inserito il cancello della maniglia e sigillato completamente il foro.
Montaggio della cupola e dei tubi
Nella fase finale, dovrai creare un serbatoio di gas con le tue mani per la stazione di biogas e installare la cupola del suo elemento superiore. Nel punto più alto della cupola, un tubo di scarico del gas viene posizionato e tirato verso il supporto del gas.
Lo spazio libero all'interno del reattore funziona come un deposito di gas, ma ciò non è sufficiente per il funzionamento completamente sicuro dell'installazione. Per evitare esplosioni dovute all'alta pressione sotto la cupola, è necessario utilizzare continuamente gas. Per impedire la miscelazione del metano biologico con l'aria, viene installata una trappola d'acqua, progettata anche per purificare il gas.
Vantaggi e svantaggi di un impianto di biogas
L'elenco dei vantaggi include:
- la possibilità di uno smaltimento sicuro dei rifiuti;
- ottenere scorte rinnovabili di materie prime rispettose dell'ambiente;
- il rilascio di una quantità minima di anidride carbonica e zolfo rispetto agli impianti a gas convenzionali;
- piena stabilità della stazione;
- la capacità di utilizzare più piante contemporaneamente per ridurre i costi e prevenire danni;
- massimi benefici per l'agricoltura.
Oltre a tutti questi vantaggi, un impianto di biogas ha i suoi svantaggi. Tale gas è un combustibile relativamente pulito, ma è ancora in grado di inquinare l'ambiente. Inoltre, i proprietari di tali stazioni potrebbero avere difficoltà con la fornitura di biomassa, se non se ne occupano in anticipo.
